-
Technisches Gebiet
-
Die
Erfindung betrifft das Gebiet elektrischer Niederspannungskabelverbindungen
und Kabelverbinder und insbesondere Verbinderanschlüsse, Schneidklemmverbinder
und Verbinderanschlußklemmenblöcke. Sie
betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen gemäß dem einleitenden Abschnitt
der Ansprüche.
Solche Einrichtungen finden Anwendung zum Beispiel in Industrieschränken oder
in Installationen zuhause.
-
Stand der Technik
-
Ein
derartiger Niederspannungskabelverbinder, insbesondere ein Verbinderanschluß, ist aus
der veröffentlichten
Patentanmeldung
DE
198 35 459 A1 bekannt. Dieser Verbinderanschluß ist ein
Schneidklemmverbinder (IDC – insulation
displacement connector), d. h. ein Verbinder, der keine Abisolierung
eines Kabels vor dem Herstellen der Verbindung erfordert. Der IDC
umfaßt
ein isolierendes Gehäuse,
in das ein Ende eines Kabels mit einem Innenleiter und einer Außenisolierung
eingesetzt werden kann. Durch Einsetzen des Kabels wird ein Verriegelungsmechanismus
geöffnet,
der daraufhin eine Einsetzfeder freigibt. Die freigesetzte Feder
drückt
dann ein Führungsmittel
derart, daß das
Kabel von dem Führungsmittel
in ein schneidendes kontaktierendes Element gedrückt wird, das die Kabelisolation
durchschneidet und den Leiter des Kabels elektrisch kontaktiert.
Auf diese Weise kann ein im wesentlichen bedienerunabhängiger Kontakt
realisiert werden, d. h. der zu dem Kabelleiter hergestellte Kontakt
hängt kaum
von der den IDC betätigenden
Person ab. Die Feder hält
das Kabel fest.
-
Nachteiligerweise
ist eine recht starke und deshalb große Feder erforderlich, damit
der IDC standardmäßige Kabelisolationen
durchschneiden kann. Dies führt
zu einem unerwünscht
großen
IDC. Zudem besteht bei dem IDC die Gefahr nicht wohldefinierter
und deshalb unsicherer Kontakte, weil die ordnungsgemäße Wahl
der Feder sehr delikat ist und große Sicherheitsspielräume erfordert,
insbesondere wenn unterschiedliche Arten von Kabeln und Kabel von
unterschiedlichem Durchmesser bearbeitet werden sollen. Wenn die
von der Feder auf das Kabel ausgeübte Kraft zu klein ist, wird
die Kabelisolation möglicherweise
nicht durchschnitten, so daß kein Kontakt
hergestellt wird, wohingegen, wenn die von der Feder ausgeübte Kraft
zu groß ist,
der Kabelleiter möglicherweise
beschädigt
wird und sogar bricht.
-
In
DE 196 04 615 C1 wird
ein Kabelverbinder zum Klemmen und Kontaktieren eines Kabels offenbart.
Während
ein Keil gegen eine Federkraft einer Feder gedrückt wird, wird ein Druckteil
gedrängt,
sich senkrecht zu dem Keil zu bewegen. Die Bewegung des Druckteils
drückt
ein Kabel gegen eine gestützte Federklemme
und einen Nadelkontakt. In dem Endzustand sticht die Nadel in das
Kabel, wodurch ein elektrischer Kontakt hergestellt wird. Das Kabel
kann in der Endkontaktierungsposition verriegelt werden, wenn ein
Vorsprung des Keils in ein Loch des Gehäuses des Kabelverbinders einschnappt.
-
Kurze Darstellung der Erfindung
-
Das
Ziel der Erfindung besteht deshalb in der Herstellung eines elektrischen
Kabelverbinders, der die oben erwähnten Nachteile nicht besitzt.
Ein bedienerunabhängiger
Verbinderanschluß und
insbesondere ein Schneidklemmverbinder (IDC) soll bereitgestellt
werden, der von geringer Abmessung sein kann und das sichere herstellen
eines Kontakts mit Kabeln verschiedener Eigenschaften gestattet.
Außerdem
soll das jeweilige Verfahren zum Kontaktieren eines Kabels und eines
Verbinderanschlußklemmenblocks
bereitgestellt werden.
-
Das
Problem wird durch Vorrichtungen mit den Eigenschaften der Ansprüche gelöst.
-
Gemäß der Erfindung
umfaßt
der Kabelverbinder zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit
einem Kabel mit einem Kabelleiter umfassend ein Führungsmittel
zum Aufnehmen eines Endes des Kabels in einem Anfangszustand, ein
Kontaktelement zum elektrischen Kontaktieren des Kabelleiters in
einem Endzustand und ein Haltemittel zum Halten des Kabels in elektrischem
Kontakt mit dem Kontaktelement in dem Endzustand wobei das Führungsmittel
und das Kontaktelement relativ zueinander bewegt werden können, was
Bewegungen zwischen dem Anfangszustand und dem Endzustand gestattet.
-
Er
ist dadurch gekennzeichnet, daß eine
Federeinrichtung vorgesehen ist, die derart ausgelegt ist, daß sie eine
Kraft gegen die Bewegung aus dem Anfangszustand zu dem Endzustand
ausübt,
und die das Kabel in Richtung des Anfangszustands bewegt, wenn sich
das Kabel nicht in dem Endzustand befindet.
-
Dadurch
kann ein bedienerunabhängiger Kontakt
realisiert werden, d. h. die Qualität der Verbindung ist von einem
Bediener unabhängig,
wenn der Bediener unter Zeitdruck oder mit reduzierter Aufmerksamkeit
arbeitet. In dem Endzustand wird das Kabel durch das Haltemittel
in Kontakt mit dem Kontaktelement gehalten. Wenn der Endzustand
nicht erreicht ist, wird das Kabel in Richtung des Anfangszustands
bewegt. Dementsprechend können
Wackelkontakte oder lose Kontakte verhindert werden. Unsichere Kontakte
und Kontakte fraglicher Qualität
werden vermieden, da entweder ein sicherer Kontakt existiert oder
das Kabel von dem Kontaktelement weg bewegt ist. Außerdem kann
ein den Kabelverbinder betätigender
Bediener sehen, daß sich
das Kabel nicht in dem Endzustand befindet, in welchem für einen
sicheren elektrischen Kontakt zwischen Kabelleiter und Kontaktelement
gesorgt ist. Dementsprechend läßt es sich
leicht detektieren, wenn der Kabelverbinder nicht ordnungsgemäß betätigt worden
ist. Dies erspart Zeit und Aufwand, insbesondere wenn eine große Anzahl
an Kabelverbindern bearbeitet wird, da es offensichtlich ist, welche
Kabelverbinder neu bearbeitet werden müssen.
-
In
dem geschlossenen Endzustand wird das Kabel von dem Haltemittel
in Kontakt mit dem Kontaktelement gehalten, wohingegen, wenn der
Endzustand nicht erreicht ist, die Federeinrichtung das Kabel in
Richtung des offenen Anfangszustands bewegt, d. h. das Kabel wird
zurückgewiesen.
Die Bewegung zwischen Anfangs- und Endzustand betrifft insofern
immer das Kabel, als es in Kontakt mit oder außer Kontakt mit dem Kontaktelement
gebracht wird. Das Kabel kann im Raum oder relativ zu einem Gehäuse fixiert
sein, oder es kann bewegt werden, während es zwischen Anfangs-
und Endzustand wechselt. Es ist möglich, das Führungsmittel
zu bewegen und/oder das Kontaktelement zu bewegen und zwischen Anfangs-
und Endzustand zu wechseln.
-
Das
Kabel kann ein isoliertes Kabel oder ein Kabel ohne eine Isolation
sein. Der Kabelleiter kann massiv oder verseilt sein. Das Haltemittel
kann zum Beispiel durch Klemmen funktionieren. Es kann das Kabel
zum Beispiel durch Reibung oder durch Kraft halten.
-
Die
Federeinrichtung kann zum Beispiel eine flache Feder oder eine Schraubenfeder
umfassen. Da die Feder das Kabel zurückweist, wenn der Endzustand
nicht erreicht ist, kann gesagt werden, daß die Federeinrichtung eine
Zurückweisungsfeder
umfaßt.
-
Es
ist möglich,
einen sicheren Kontakt in dem Endzustand sicherzustellen, indem
die Aktion des Haltemittels in dem Endzustand intensiviert wird. Dies
ist eine Möglichkeit,
um einen Kontaktsicherstellungsmechanismus zu implementieren. Bevorzugt
jedoch wird ein Kontaktsicherstellungsmechanismus bereitgestellt,
der im Endzustand die von der Federeinrichtung gegen die Bewegung aus
dem Anfangszustand zu dem Endzustand ausgeübte Kraft reduziert. Dadurch
wird ein sicherer Kontakt in dem Endzustand sichergestellt. Eine
reduzierte Kraft der Feder, die das Kabel außer Kontakt mit dem Kontaktelement
in dem Endzustand drückt
oder zieht, verbessert die Fähigkeit
des Haltemechanismus, das Kabel in dem Endzustand in Kontakt mit
dem Kontaktelement zu halten, wodurch ein sicherer Kontakt sichergestellt
wird. Der Kontaktsicherstellungsmechanismus lockert auch die Designanforderungen,
wenn der Kabelverbinder eine große Vielzahl von Kabeln, insbesondere
von verschiedenen Kabelleiterdurchmessern, handhaben soll.
-
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
reduziert der Kontaktsicherstellungsmechanismus die von der Federeinrichtung
gegen die Bewegung von dem Anfangszustand zu dem Endzustand ausgeübte Kraft
auf null. Dies stellt einen sehr sicheren Kontakt sicher. Üblicherweise
ist die Federeinrichtung die Quelle der einzigen Kraft oder zumindest
der bei weitem größten Kraft,
die in Richtung des Anfangszustands wirkt. Wenn diese Kraft von
dem Kontaktsicherstellungsmechanismus blockiert wird, stellt somit der
Haltemechanismus leicht einen sicheren Kontakt in dem Endzustand
sicher. Der Kontaktsicherstellungsmechanismus kann bevorzugt ein
Verriegelungsmechanismus für
die Aktion der Feder sein, der im Endzustand in Kraft tritt oder
sogar definiert, daß der
Endzustand durch seine Aktivierung erreicht ist.
-
Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist ein Öffnungsmechanismus
vorgesehen zum Beenden der Reduktion der von der Federeinrichtung
gegen die Bewegung von dem Anfangszustand zu dem Endzustand ausgeübten Kraft.
Das heißt,
der Öffnungsmechanismus
macht die Aktion des Kontaktsicherstellungsmechanismus rückgängig. Dadurch
ist es möglich,
die Federeinrichtung wieder oder wieder stärker wirken zu lassen, um eine Freigabe
des Kabels aus dem Kontaktelement zu unterstützen oder zu bewirken. Der Öffnungsmechanismus
soll den Wechsel von dem End- zu dem Anfangszustand unterstützen.
-
Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
bewegt die Federeinrichtung das Kabel in den Anfangszustand, wenn
sich das Kabel nicht in dem Endzustand befindet. Dies hat den Vorteil,
daß eine
sehr klare Anzeige für
den Fall bereitgestellt wird, daß der Endzustand und deshalb
ein sicherer Kontakt nicht erreicht worden ist. Das Kabel wird in diesem
Fall in dem Anfangszustand gehalten, was es auch erleichtert, die
Kabelverbindung neu zu bearbeiten.
-
Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
sind das Haltemittel und das Kontaktelement in einem klemmenden
kontaktierenden Element umfaßt.
Klemmende Verbindungen können
für beide
sorgen, wodurch der Kontakt zu dem Kabelleiter hergestellt und dieser
Kontakt auf effiziente Weise gehalten wird.
-
Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
umfaßt
die Federeinrichtung den Kontaktsicherstellungsmechanismus. Dadurch
kann der Kabelverbinder kompakt ausgeführt werden.
-
Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
umfaßt
die Federeinrichtung den Öffnungsmechanismus.
Dadurch kann der Kabelverbinder kompakt ausgeführt werden. Besonders bevorzugt
wird ein Kabelverbinder mit einem Federmechanismus, der den Öffnungsmechanismus
und den Kontaktsicherstellungsmechanismus umfaßt.
-
Bevorzugt
ist die Federeinrichtung eine aus nachgiebigem Material hergestellte
Blattfeder. Solche Federeinrichtungen gestatten ausreichend hohe Kräfte und
sind dabei von geringen Abmessungen.
-
Bei
einer sehr bevorzugten Ausführungsform ist
der Kabelverbinder ein Schneidklemmkontakt (IDC – insula tion displacement connector)
zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit einem Kabel mit einem
Kabelleiter und einer Kabelisolation, umfassend ein schneidendes
Element zum Durchschneiden der Kabelisolation. Eine Kabelabisolierung
ist vor dem Kontaktieren des Kabels im Fall eines derartigen Kabelverbinders
nicht. erforderlich.
-
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
dieser sehr bevorzugten Ausführungsform
ist ein schneidender klemmender Verbinder vorgesehen, der das Haltemittel,
das schneidende Element und das Kontaktelement umfaßt. Dies
gestattet einen sehr kompakten IDC.
-
Ein
Verbinderanschlußklemmenblock
gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß er
mindestens einen Kabelverbinder gemäß der Erfindung umfaßt. Die
Vorteile des Verbinderanschlußklemmenblocks
sind die entsprechenden Vorteile des Schneidklemmverbinders.
-
Bevorzugt
umfaßt
ein derartiger Verbinderanschlußklemmenblock
ein elektrisch isolierendes Gehäuse,
das den mindestens einen Kabelverbinder unterbringt und weiterhin
umfassend ein elektrisch leitendes Zwischenverbindungselement zum
elektrischen Verbinden mindestens eines Schneidklemmverbinders mit
einer weiteren elektrischen Einrichtung. Jene andere elektrische
Einrichtung wird oftmals ein weiterer Kabelverbinder sein, zum Beispiel ein
IDC wie oben beschrieben.
-
Eine
Person, die einen Kabelverbinder gemäß der Erfindung betätigen kann,
soll in der Lage sein, wahrzunehmen, wann der Endzustand erreicht ist.
Dies kann zum Beispiel durch die Federeinrichtung oder durch einen
zusätzlichen
Indikator realisiert werden. Das Wahrnehmen kann bevorzugt taktil,
optisch und/oder akustisch sein.
-
Weitere
bevorzugte Ausführungsformen
und Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und
den Figuren.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Unten
ist die Erfindung mit Hilfe bevorzugter Ausführungsformen, die in den aufgenommenen Zeichnungen
gezeigt sind, ausführlicher
dargestellt. Es zeigen:
-
1 eine
schematische Seitenansicht eines Schneidklemmverbinders (IDC) gemäß der Erfindung
in einem Anfangszustand;
-
2 eine
Perspektivansicht eines teilweise zerlegten Verbinderanschlußklemmenblocks,
teilweise schematisch;
-
3a–3e eine
Perspektivansicht einer Federeinrichtung, die einen Verriegelungsmechanismus
und einen Öffnungsmechanismus
umfaßt,
in verschiedenen Zuständen
gezeigt,
-
4 eine
Seitenansicht eine Verbinderanschlußklemmenblocks mit zwei IDCs,
eine ohne Federeinrichtung gezeigt, teilweise schematisch.
-
Die
in den Figuren verwendeten Referenzsymbole und ihre Bedeutung sind
in der Liste der Referenzsymbole zusammengefaßt. Allgemein weisen gleiche
oder gleich funktionierende Teile die gleichen Referenzsymbole auf.
Die beschriebenen Ausführungsformen
sind als Beispiele gedacht und sollen die Erfindung nicht beschränken.
-
Wege zum Implementieren der Erfindung
-
1 zeigt
schematisch einen Schneidklemmverbinder (IDC) gemäß der Erfindung
in einem Anfangszustand O. Die Aufgabe dieses Verbinderanschlusses
ist, ein Kabel 1, das einen Kabelleiter 2 und
eine Kabelisolation 3 aufweist, elektrisch zu kontaktieren.
Der IDC umfaßt
ein Führungsmittel 4 zum Aufnehmen
eines Endes 1a des Kabels 1 und zum Bewegen des
Endes 1a des Kabels 1 in ein schneidendes Element 5 und
ein klemmendes kontaktierendes Element 19. Das klemmende
kontaktierende Element 19 enthält die Funktionen eines Kontaktelements 6,
das den Kabelleiter 2 elektrisch kontaktieren soll, und
eines Haltemittels 18, das den Kabelleiter 2 in
elektrischem Kontakt mit dem Kontaktelement 6 halten soll,
in diesem Fall durch Klemmen. Das schneidende Element 5 durchschneidet
die Kabelisolation 3 mit Hilfe seiner Scheidkante 5a,
so daß das Kontaktelement 6 den
Kabelleiter 2 elektrisch kontaktieren kann. Das Kontaktelement 6 steht
in elektrischem Kontakt mit einem elektrisch leitenden Zwischenverbindungselement 13,
um eine elektrische Verbindung zu einer weiteren elektrischen Einrichtung,
zum Beispiel einem anderen IDC, bereitzustellen.
-
Ein
Bediener liefert die Kraft, die erforderlich ist, um das Führungselement 4 mit
dem Kabelende 1a zu bewegen und um die Isolation 3 zu
schneiden und um den Kabelleiter 2 zu kontaktieren. Ein
Werkzeug 14, zum Beispiel ein Standardwerkzeug wie etwa
ein Schraubendreher, kann von dem Bediener verwendet werden, um
das Führungsmittel 4,
bevorzugt in Hebelwirkung, wie in 1 angedeutet
zu bewegen. Deshalb weist das Führungsmittel 4 als
ein kraftaufnehmendes Mittel 11 eine Öffnung 11 für das Werkzeug 14 auf.
Ein Drehpunkt 15 für
die Hebelwirkung ist in 1 durch ein Gehäuse 10 des
IDC gebildet. Der Pfeil zeigt, wie das Werkzeug 14 bewegt wird,
wenn der IDC betätigt
wird. Das Werkzeug 14 könnte
beispielsweise auch seitlich bewegt werden und gleiten anstatt in
einer Hebelwirkung zum Bewegen des Führungsmittels 4.
-
Wenn
der IDC betrieben werden soll, wird das Kabel 1 in eine
kabelaufnehmende Öffnung 16 des
Führungsmittels 4 eingelegt,
und das Werkzeug 14 wird in das kraftaufnehmende Mittel 11 eingeführt. Wenn
dann das Führungsmittel 4 bewegt
wird, muß zusätzliche
Kraft ausgeübt
werden, um gegen eine Federeinrichtung 7 zu wirken, die in 1 als
eine Spulenfeder 7 dargestellt ist, die zwischen zwei Federhalterungen 7a, 7b gehalten
wird. Die Federhalterung 7a ist in das Führungsmittel 4 integriert,
und die Federhalterung 7b ist an dem Gehäuse fixiert
(in 1 nicht gezeigt). Nachdem das Führungsmittel 4 über eine
bestimmte Länge
bewegt worden ist und der Kabelleiter 2 das Kontaktelement 6 kontaktiert, beendet
ein Verriegelungsmechanismus 8 die Wirkung der Federeinrichtung 7.
In 1 wird der Verriegelungsmechanismus 8 durch
das Führungsmittel 4 zusammen
mit einer elastisch gehaltenen Spitze 8 bereitgestellt.
Wenn der Verriegelungsmechanismus 8 aktiviert wird, befindet
sich das Kabel 1 wegen des Haltemittels 18 in
sicherem Kontakt mit dem Kontaktelement 6.
-
In
dem in 1 nicht gezeigten kontaktierenden Endzustand ist
die von der Feder 7 auf das Führungsmittel 4 und
das Kabel 1 ausgeübte
Kraft null oder zumindest stark reduziert. Der Bediener fühlt und
hört (möglicherweise)
die Aktivierung des Verriegelungsmechanismus 8. Wenn der
Bediener seine Aktion vor der Aktivierung des Verriegelungsmechanismus 8 beenden
sollte, würde
die Feder 7 dahingehend wirken, das Führungsmittel 4 und
das Kabel 1 zurück
in Richtung auf oder bevorzugt in den Anfangszustand zu drücken. Eine
Situation, in der kein Kontakt zwischen dem Kabelleiter 2 und
dem Kontaktelement 6 vorliegt, ist somit leicht sichtbar,
und schlechte Kontakte können
somit nicht erhalten werden und lassen sich deshalb erfolgreich
vermeiden, wenn die Federeinrichtung und der Verriegelungsmechanismus
geeignet ausgelegt und angeordnet sind.
-
2 zeigt
eine Perspektivansicht eines Verbinderanschlußklemmenblocks, der für zwei IDCs bestimmt
ist und einen IDC gemäß der Erfindung
umfaßt.
Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
ist die linke Seite des Verbinderanschlußklemmenblocks in einem nicht
mit einem IDC ausge statteten Zustand dargestellt. Ein Gehäuse 12 des
Verbinderanschlußklemmenblocks
umfaßt
die Werkzeugeinsetzöffnung 17,
die auch für
den Drehpunkt 15 für
eine Hebelwirkung eines eingesetzten Werkzeugs sorgt. Das Gehäuse 12 umfaßt außerdem die
Kabeleinsetzöffnung 16.
Die Federeinrichtung 7 ist eine bevorzugt aus Federstahl
hergestellte Blattfeder, die den Verriegelungsmechanismus und zusätzlich einen Öffnungsmechanismus
umfaßt.
Weitere Details über
solche Federeinrichtungen 7 sind in 3a–3e gezeigt; siehe
auch die Erörterung
in Verbindung mit 3a–3e.
-
Bei
dem in 2 gezeigten IDC wird das Führungsmittel 4 und
das Ende 1a des Kabels bezüglich des Gehäuses 12 bewegt.
Das Führungsmittel 4 kann
in einem einzelnen Stück
aus einem Polymermaterial hergestellt sein. Der IDC umfaßt einen schneidenden
klemmenden Verbinder 20, der die Funktion des schneidenden
Elements 5 und des Kontaktelements 6 und eines
Haltemittels vereinigt. Der schneidende klemmende Verbinder kann
aus einem Metallstück
ausgebildet sein. Am Ende des schneidenden klemmenden Verbinders
gegenüber
der Schneidkante 5a ist der schneidende klemmende Verbinder
elektrisch mit dem elektrisch leitenden Zwischenverbindungselement 13 verbunden,
das bevorzugt ein Blechstück
ist. Wenn beide Seiten des schneidenden klemmenden Verbinders mit
IDCs ausgestattet sind, kann ein einzelnes Metallstück als das
elektrisch leitende Zwischenverbindungselement 13 zum Verbinden
der beiden IDCs miteinander verwendet werden.
-
3a bis 3e zeigen
eine Federeinrichtung 7 ähnlich der in 2 gezeigten
in verschiedenen Zuständen.
Diese Art von Federeinrichtung kann auch bei anderen Anwendungen
verwendet werden, nicht nur bei elektrischen Einrichtungen und nicht
nur bei Verbinderanschlüssen.
Die in 3a bis 3e gezeigte
Federeinrichtung 7 kombiniert eine Federfunktion, einen
Verriegelungsmechanismus 8 und einen Öffnungsmechanis mus 9 in
einer Einrichtung, die einteilig ausgebildet sein kann. Sie kann
aus einem nachgiebigen Material hergestellt sein, zum Beispiel aus
einem Metall, wie Federstahl, oder, wenn weniger Kraft ausreicht,
aus Polymermaterial.
-
Die 3a bis 3d zeigen,
wie sich die Federeinrichtung 7 verformt, wenn sie in eine
Kabelverbindungseinrichtung wie der von 2 integriert wird,
während
sich das Kabel aus dem Anfangszustand in den gewünschten Endzustand bewegt.
-
Der
Umrißpfeil
zeigt einen bevorzugten Einsatzpunkt und eine bevorzugte Einsatzrichtung
einer auf die Feder 7 ausgeübten Kraft. Der Verriegelungsmechanismus 8 umfaßt einen
Vorsprung 8a und eine Öffnung 8b,
die zusammenarbeiten werden und die Federeinrichtung 7 wie
in 3d gezeigt, verriegeln werden, zum Beispiel, wenn
der Endzustand erreicht ist.
-
3e veranschaulicht
die Funktion des Öffnungsmechanismus 9,
der in die Federeinrichtung 7 integriert ist. Drücken entlang
der Richtung des Umrißpfeils
auf den Vorsprung 9a, der sich zur besseren Zugänglichkeit
in einer Öffnung 9b befindet,
wird den Verriegelungsmechanismus 8 deaktivieren (öffnen). Das
Drücken
wird den Arm 7c der Federeinrichtung 7 absenken,
so daß der
Vorsprung 8a die Öffnung 8b verlassen
kann, und die Federeinrichtung 7 wird in den in 3a gezeigten
Anfangszustand zurückkehren.
-
Zur
Erzielung höherer
Kräfte
mit einer Federeinrichtung 7 wie in 3a–3e gezeigt
kann der Raum, der von den Armen (Seiten) der Federeinrichtung 7 umgeben
ist, mit einem nachgiebigen Material, zum Beispiel einem Polymerschaum,
gefüllt
sein.
-
4 zeigt
eine Seitenansicht eines Verbinderanschlußklemmenblocks ähnlich dem
in 2 gezeigten. Hauptsächlich ist das Gehäuse 12 verschieden,
und jede der Hälften
des Verbinderanschlußklemmenblocks
ist mit einem IDC gemäß der Erfindung
ausgestattet. Die rechte Hälfte
zeigt den IDC in dem Anfangszustand O (offen), in dem das isolierte
Kabel 1 eingelegt wird. Die linke Hälfte zeigt den IDC in dem gewünschten
Endzustand C (geschlossen), in dem ein sichererer Kontakt zwischen Kabelleiter
und Kontaktelement 6 hergestellt ist. Der IDC auf der linken
Seite ist ohne Federeinrichtung gezeigt.
-
Der
schneidende klemmende Verbinder 20 und die Federeinrichtung 7 sind
derart bemessen und ausgelegt, daß die von der Federeinrichtung 7 auf das
Führungsmittel 4,
das das Kabel 1 trägt,
ausgeübte
Kraft größer ist
als eine von dem schneidenden klemmenden Verbinder 20 zu
einem beliebigen Zeitpunkt vor Erreichen des Endzustands C auf das
Kabel 1 ausgeübte
Halte- oder Klemmkraft. Dementsprechend wird das Kabel 1 in
Richtung auf, bevorzugt in, den Anfangszustand O bewegt, wenn ein
Bediener das Bewegen des Kabels zwischen dem Anfangs- und Endzustand
stoppt, bevor der Endzustand C erreicht ist. Wenn das Führungsmittel 4 ausreichend
weit bewegt worden ist, um den Endzustand C zu erreichen, und der
Bediener dann die Bewegung beendet, wird die Federeinrichtung 7 von
dem Verriegelungsmechanismus 8 in dem Endzustand C fixiert, so
daß das
Kabel sicher in dem schneidenden klemmenden Verbinder 20 in
dem Endzustand fixiert ist, wobei von der Federeinrichtung 7 keine
Kraft auf das Kabel 1 ausgeübt wird.
-
Der
Verriegelungsmechanismus 8 ist eine spezielle Ausführungsform
eines Kontaktsicherstellungsmechanismus 8. Ein Kontaktsicherstellungsmechanismus 8 reduziert
die von der Federeinrichtung 7 gegen die Bewegung von dem
Anfangszustand O zu dem Endzustand C ausgeübte Kraft, aber nicht notwendigerweise
auf null. Wenn der IDC nicht mit einem Kontaktsicherstellungsmechanismus 8 ausgestattet
ist, soll sichergestellt werden, daß das Haltemittel (in 4 in
den schneidenden klemmenden Verbinder 20 integriert) das
Kabel 1 in dem Endzustand C derart hält, daß das Federmittel 7 das
Kabel nicht aus dem Endzustand C entfernen kann.
-
Es
gibt verschiedene Wege, um dem Bediener anzuzeigen, daß er seine
Aktion beenden kann, weil der Endzustand C erreicht worden ist.
In 4 beispielsweise berührt das Führungsmittel 4 das
Gehäuse 12,
wenn der Bediener das Führungsmittel 4 und
das Kabel weit genug bewegt hat. Dementsprechend gibt es einen schnellen
Anstieg beim Widerstand gegen die Aktion des Bedieners, was anzeigt, daß er weit
genug gedrückt
hat. Außerdem
tritt eine Änderung
beim Widerstand an der Aktion des Bedieners auf, sobald der Vorsprung 8a den
Arm 7c der Federeinrichtung 7 berührt (siehe 3c)
und auf diesem Arm 7c gleitet. Dies kann dem Bediener anzeigen,
daß er
das Führungsmittel 4 und
das Kabel 1 bald weit genug bewegt haben wird. Ein Ton
und eine Änderung
beim Widerstand gegenüber
der Aktion des Bedieners tritt ein, sobald der Vorsprung 8a in
die Öffnung 8b eintritt
(siehe 3c–3d).
Dies kann als ein Indikator verwendet werden, daß die Aktion des Bedieners
gerade ausreicht, um den Endzustand C zu erreichen. Verschiedene
andere Indikatoren sind möglich
und aus der Literatur bekannt.
-
Es
ist jedoch wichtiger, daß zu
sehen ist, wenn sich ein Kabel nicht in dem gewünschten Endzustand C befindet,
da die Federeinrichtung 7 das Kabel 1 in Richtung
des Anfangszustands O bewegt, wenn sich das Kabel nicht in dem Endzustand
C befindet; und zwar selbst ohne einen Kontaktsicherstellungsmechanismus 8.
Zudem kann kein unvollständiger
Kontakt auftreten.
-
Die
schneidenden klemmenden Verbinder 20 in 2 und 4 sind
als "U-förmig" bekannt. Gewiß können auch
sogenannte "V-förmige" Verbinder verwendet
werden. Letztere sind in der Regel im wesentlichen ein flaches Metallstück mit einem
etwa dreieckigen Schlitz. V-förmige Einrichtungen
können natürlich ebenfalls
als schneidende Elemente 5 und als klemmende Kontaktelemente 6 verwendet
werden. Zudem braucht das schneidende Element 5 nicht symmetrisch
zu sein.
-
Bei
den meisten Anwendungen für
die Kabelverbinder gemäß der Erfindung
wird es Herausziehanforderungen geben, die sicherstellen sollen,
daß das
Kabel in dem Kabelverbinder bleibt. Diese Anforderungen können durch
das Haltemittel erfüllt
werden. Es kann aber auch ein zusätzliches Mittel für diesen
Zweck bereitgestellt werden.
-
Das
Führungsmittel 4 kann
auch für
einen Kontaktsicherstellungsmechanismus 8 sorgen, anstelle
der Federeinrichtung 7 (2 und 4).
Außerdem
kann der (IDC-) Kontakt selbst oder die kombinierte Anordnung aus
dem Kontakt und der Zurückweisungsfeder
für einen
Kontaktsicherstellungsmechanismus sorgen.
-
Das
Führungsmittel 4 kann
auch Teil eines Gehäuses 10 oder 12 sein,
wobei sich dann das Kontaktelement 5 relativ zu dem Gehäuse 10 oder 12 bewegen
muß, um
zwischen Anfangs- und Endzustand zu wechseln.
-
Wie
in
US 6 183 288 gezeigt,
ist es auch möglich,
ein Element in dem Kabelverbinder zu haben, das die Funktionen einer
Federeinrichtung
7 mit den Funktionen eines schneidenden
klemmenden Verbinders vereint.
-
Kraftaufnehmende
Mittel 11 können
zum Beispiel Öffnungen,
Schlitze oder Knöpfe
sein. Sie können
in dem Führungsmittel 4 vorgesehen
sein, wenn dies bewegt werden soll, oder in Kontaktelement 6,
wenn das in Richtung des Führungsmittels 4 und
des Kabels 1 (und relativ zum Gehäuse) bewegt werden soll.
-
Ein Öffnungsmechanismus
kann derart ausgelegt sein, daß er
manuell aktiviert wird, oder daß ein
Werkzeug verwendet wird, um ihn zu aktivieren. Die Einrichtungen
in 2 und 4 erfordern ein Werkzeug, wie
etwa einen Stab oder einen Schraubendreher, um den Öffnungsmechanismus
zu aktivieren.
-
Die
Einrichtungen gemäß der Erfindung
stellen sicher, daß,
wenn der Bediener die Einsetzbewegung vorzeitig beendet, das Kabel 1 zurückgewiesen wird,
was der Bediener leicht bemerkt. Es wird keine Verbindungen von
fraglicher Qualität
geben, da es dem Bediener offensichtlich ist, welche Kabelverbinder überarbeitet
werden müssen,
da das jeweilige Kabel von der Federeinrichtung 7 zurückgewiesen wird.
Ein Öffnungsmechanismus
(Freisetzungsmechanismus) kann vorgesehen sein, der einen Verriegelungsmechanismus 8 entriegelt
(oder die Aktion eines Kontaktsicherstellungsmechanismus 8 rückgängig macht)
und das Kabel teilweise in Richtung des Anfangszustands entfernt
oder das Kabel auswirft.
-
- 1
- Kabel
- 1a
- Ende
des Kabels
- 2
- Kabelleiter
- 3
- Kabelisolation
- 4
- Führungsmittel
- 5
- schneidendes
Element
- 5a
- Schneidkante
- 6
- Kontaktelement
- 7
- Federeinrichtung,
Feder
- 7a,
7b
- Federhalterung
- 7c
- Arm
der Feder
- 8
- Kontaktsicherstellungsmechanismus,
Verriegelungsmechanismus
- 8a
- Vorsprung
- 8b
- Öffnung
- 9
- Öffnungsmechanismus
- 9a
- Vorsprung
- 9b
- Öffnung
- 10
- Gehäuse (des
Kabelverbinders), isolierendes Gehäuse
- 11
- kraftaufnehmendes
Mittel, Öffnung
- 12
- Gehäuse (des
Verbinderanschlußklemmenblocks)
- 13
- elektrisch
leitendes Zwischenverbindungselement (Stromschiene)
- 14
- Werkzeug
- 15
- Drehpunkt
- 16
- Kabeleinsetzöffnung
- 17
- Werkzeugeinsetzöffnung
- 18
- Haltemittel
- 19
- klemmendes
kontaktierendes Element
- 20
- schneidender
klemmender Verbinder
- O
- Anfangszustand,
offen
- C
- Endzustand,
geschlossen