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Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte
Kabelklemme, die dazu dienen kann, ein Kabel beispielsweise an
eine Sammelschiene anzuschließen, wobei sie eine Form
aufweist, die eine Kabelklemme umfaßt, die eine Innenklemme mit
einem hinteren Ende und einem integralen, teilzylindrischen
vorderen Ende und eine Außenklemme mit einem hinteren Ende
und einem integralen Bügel, der eine teilzylindrische
Fassung bildet, umfaßt, wobei das vordere Ende der Innenklemme
in der Fassung aufgenommen wird, wobei Schwenkbewegung der
Klemmen zueinander möglich ist, wobei eine
Kabelaufnahmeöffnung durch den Durchmesser des vorderen Endes läuft, und
eine Kabelaufnahmeöffnung radial durch den Bügel verläuft,
wobei die Öffnungen in einer offenen Schwenkstellung der
Klemmen fluchtend sind und Einführung des Kabels durch
selbige ermöglichen, und in einer geschlossenen Schwenkstellung
der Klemmen im wesentlichen nichtfluchtend sind und so das
Kabel festklemmen, wobei die hinteren Enden zusammengeklemmt
sind und die Klemmen in der geschlossenen Stellung halten
und die Unterseite der Außenklemme eine plane Montagefläche
bildet.
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Es hat sich herausgestellt, daß die Kabelklemmen dieser Art,
die in den US-Patenten 4,357,068, 4,479,694 und 4,548,462
von Cornell dargestellt sind, ausgezeichnete
Funktionseigenschaften aufweisen. Sie können ohne spezielle Vorrichtungen
leicht installiert werden; sie gewährleisten hohe
Kabelauszugsbeständigkeit und niedrigen elektrischen Widerstand; und
der Innenteil der Klemme kann in zwei unterschiedlichen
Ausrichtungen in dem Außenteil der Klemme montiert werden, die
jeweils für den Anschluß eines Kabels mit einem bestimmten
Durchmesser geeignet sind.
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Jedoch weisen die oben beschriebenen Kabelklemmen dennoch
einige Nachteile auf. Insbesondere bedarf es, wenn sie an
einer Montagefläche (wie beispielsweise einer Sammelschiene)
angebracht werden, eines bestimmten Freiraums über der
Montagefläche, der für einige Einsatzgebiete zu groß sein
kann. Da elektrische Einrichtungen immer kleiner werden,
wird es immer wichtiger, den für Kabelklemmen erforderlichen
Freiraum auf ein Minimum zu verringern. Darüber hinaus ist,
da die freien Enden der beiden Teile der Klemmeinrichtung
eine erhebliche Dicke aufweisen, ein relativ langes
Befestigungselement oder ein Bolzen erforderlich, um die
Kabelklemme an der Montagefläche anzubringen.
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US-A-3879104 offenbart eine Kabelklemme, die eine
Innenklemme mit einem hinteren Ende und einem integralen,
teilzylindrischen vorderen Ende und eine Außenklemme mit einem
hinteren Ende und einem integralen Bügel umfaßt, der eine
teilzylindrische Fassung bildet, die der Aufnahme des
vorderen Endes der Innenklemme dient und Schwenkbewegung der
Klemmen zueinander ermöglicht. Eine Kabelaufnahmeöffnung
verläuft durch den Durchmesser des vorderen Endes der
Innenklemme, und eine weitere Kabelaufnahmeöffnung verläuft
radial durch den Bügel der Außenklemme. Die Öffnungen sind
in einer geöffneten Schwenkstellung der Klemmen fluchtend
und ermöglichen die Einführung des Kabels durch selbige, und
sie sind in einer geschlossenen Schwenkstellung im
wesentlichen nicht fluchtend und klemmen das Kabel fest. Die
hinteren Enden werden durch einen Bolzen zusammengeklemmt, der
die Klemmen in der geschlossenen Stellung hält, wobei die
Unterseite der Innenklemme eine plane Montagefläche für die
Anbringung der Klemme an einer Halterung bildet. Die
Oberseite der Innenklemme und entsprechende gegenüberliegende
Flächen der Außenklemme sind sämtlich parallel zur
Montagefläche.
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Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, eine verbesserte Kabelklemmeneinrichtung zu
schaffen, die die Größe des Freiraums verringert, der für
die Klemmeneinrichtung erforderlich ist, die die Dicke der
freien Enden der Teile der Klemmeneinrichtung verringert und
damit die Länge des Befestigungselementes verringert, das
zur Anbringung der Klemmeneinrichtung erforderlich ist.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die
Kabelklemme dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt der
Fassung und des vorderen Endes der Innenklemme unterhalb der
Ebene der Montagefläche liegen.
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Da sich der Aufnahmeabschnitt der Außenklemme für das
vordere Ende teilweise unterhalb der Montagefläche erstreckt,
wird der gesamte Freiraum, der zur Anbringung des
Außenklemmelementes (und damit der Kabelklemme selbst)
erforderlich ist, verringert.
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Vorzugsweise sind die Oberseite der Außenklemme und die
entsprechenden gegenüberliegenden Flächen der Innenklemme
parallel zu der Montagefläche.
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Diese Konstruktion ermöglicht die Verringerung der Dicken
der beiden hinteren Enden und damit die Verringerung der
Länge des Befestigungselementes auf ein Minimum.
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Eine bevorzugte Form der Kabelklemme gemäß der Erfindung
wird im folgenden als Beispiel unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Kabelklemme ist;
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Fig. 2 ein Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 ist;
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Fig. 2A ein Schnitt entlang der Linie 2A-2A in Fig. 2 ist;
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Fig. 3 ein Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 ist;
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Fig. 3A ein Schnitt entlang der Linie 3A-3A in Fig. 3 ist;
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Fig. 4 eine Schnittansicht der Ausführung in Fig. 1 ist,
die an der Sammelschiene angebracht ist, wobei die
Klemmeneinrichtung so eingestellt ist, daß sie ein
relativ größeres Kabel festklemmt.
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Fig. 5 eine Fig. 4 entsprechende Ansicht ist, wobei die
Klemmeneinrichtung so eingestellt ist, daß sie ein
relativ kleineres Kabel festklemmt.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Kabelklemme
10, die eine gegenwärtig bevorzugte Ausführung der
vorliegenden Erfindung darstellt. Die Kabelklemme 10 enthält, wie
in Fig. 1 dargestellt, eine Innenklemme oder ein
Klemmelement 12 und eine Außenklemme oder ein Klemmelement 14. Die
Innenklemme 12 ist ausführlicher in Fig. 3 und 3A
dargestellt und weist ein zylindrisches vorderes Ende 16 auf, das
eine zylindrische Fläche 18 bildet, die mittig um eine
Zylinderachse 20 (Fig. 1) angeordnet ist. Ein erstes
hinteres Ende 22 erstreckt sich radial von dem vorderen Ende 16
weg, und die Innenklemme 12 ist um eine Symmetrieebene 24
(Fig. 3) herum symmetrisch, die die Zylinderachse 20
einschließt.
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Die Innenklemme 12 enthält eine erste Kabelaufnahmeöffnung
26, die, wie in Fig. 3 dargestellt, in bezug auf das erste
hintere Ende 22 und die Symmetrieebene 24 in einem schrägen
Winkel A ausgerichtet ist. Die Kabelaufnahmeöffnung 26 nimmt
den Endabschnitt eines Kabels auf, und die Öffnung 26 öffnet
sich zu beiden Seiten des ersten hinteren Endes 22 an einem
Ausschnitt 28, der sich vollständig durch das hintere Ende
22 erstreckt.
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Das hintere Ende 22 bildet ein freies Ende 30 und ein Paar
beabstandeter, paralleler, einander gegenüberliegender
erster Flächen 32, die an das freie Ende 30 angrenzen. Diese
beiden ersten Flächen 32 sind parallel zur Symmetrieebene
24. Eine Befestigungselement-Aufnahmeöffnung 34 verläuft
vollständig durch das erste hintere Ende und nimmt, wie
weiter unten beschrieben, ein Anbringungsbefestigungselement
auf.
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Fig. 1, 2 und 2A stellen die Außenklemme oder das
Klemmelement 14 ausführlich dar, das einen Aufnahmeabschnitt für
das vordere Ende oder einen Bügel 36 aufweist, der im
allgemeinen C-förmig ist und eine teilzylindrische Fassung 37
bildet, die so bemessen ist, daß sie das zylindrische
vordere Ende 16 um die Zylinderachse 20 drehbar aufnimmt. Der
Bügel 36 ist aus einem Stück mit einem zweiten hinteren Ende
38 verbunden, das einen Vorsprung 40 aufweist, der so
angeordnet ist, daß er sich in den Ausschnitt 28 hinein
erstreckt, wenn das erste und das zweite hintere Ende 22, 38
zusammengeklemmt werden.
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Eine zweite Kabelaufnahmeöffnung 42 verläuft durch den Bügel
36 und ist so angeordnet, daß sie mit der Öffnung 26
fluchtend ist, wenn sich die Klemmen in einer offenen Stellung
befinden, in der das erste und das zweite hintere Ende 22,
38 voneinander getrennt sind. Das zweite hintere Ende 38
bildet ein freies Ende 44 und zwei einander
gegenüberliegende, parallele Flächen 46, die an das freie Ende 44
angrenzen. Eine Befestigungselement-Aufnahmeöffnung 48
verläuft durch das freie Ende 44 des zweiten hinteren Endes 38
und ist mit der Öffnung 34 fluchtend, wenn das erste und das
zweite hintere Ende 22, 38 zusammengeklemmt werden.
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Die untere der zweiten Flächen 46 dient als Montagefläche
und ist so konstruiert, daß sie an einem Halteelement, wie
beispielsweise einer Sammelschiene 50, angebracht wird, wie
dies in Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Die obere der zweiten
Flächen 46 ist so angeordnet, daß sie an der unteren Fläche
32 der Innenklemme 12 anliegt.
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Fig. 4 und 5 stellen die Art und Weise dar, auf die die
Kabelklemme 10 an einem Halteelement, wie beispielsweise
einer Sammelschiene 50, mittels eines Befestigungselementes
52 befestigt werden kann. Das Befestigungselement 52 klemmt
das erste und das zweite hintere Ende 22, 38 zusammen und
befestigt die gesamte Klemme 10 an der Sammelschiene 50.
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In Funktion wird das Befestigungselement 52 zunächst gelöst,
und die Innenklemme 12 wird in eine geöffnete Stellung
(nicht dargestellt) gedreht, in der das erste und das zweite
hintere Ende 22, 38 voneinander beabstandet sind.
Anschließend wird der Anschlußabschnitt 54 eines Kabels durch die
Kabelaufnahmeöffnungen 26, 24 eingeführt, bis er an dem
äußersten Ende von Ausschnitt 28 anliegt. Dann wird die
Innenklemme 12 in die in Fig. 4 und 5 dargestellte
geschlossene Stellung gedreht, und das Befestigungselement 52 wird
verwendet, um das erste und das zweite vordere Ende 22, 38
zusammenzuklemmen. Dadurch dringt der Vorsprung 40 in den
Ausschnitt 28 und in das Kabel ein, das, wie in Fig. 4 durch
die Pfeile dargestellt, an vier Klemmpunkten festgeklemmt
wird.
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Die Klemmen 12, 14 können, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt,
in zwei unterschiedlichen Stellungen montiert werden, um
Kabel mit zwei unterschiedlichen Durchmessern festzuklemmen.
In Fig. 4 befindet sich die Innenklemme 12 in einer ersten
Stellung, in der die offene und die geschlossene Stellung um
einen Winkel B voneinander getrennt sind. In Fig. 5 ist die
Innenklemme 12 um 180 Grad um eine Symmetrieachse gedreht
worden, die in der Symmetrieebene 24 liegt und senkrecht zur
Zylinderachse 20 ist. Aufgrund des in Fig. 3 dargestellten
schrägen Winkels A beträgt bei dieser alternativen Position
die Winkeltrennung zwischen der geöffneten und der
geschlossenen Stellung der Innenklemme 12 B + 2A, und dadurch kann
die Kabelklemme 12, wenn sie wie in Fig. 5 dargestellt
montiert ist, ein kleineres Kabel festklemmen. In dieser
Hinsicht funktioniert die Kabelklemme 10 auf ähnliche Weise,
wie die in den oben genannten Patenten von Cornell
ausführlich beschriebene Kabelklemme.
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Verschiedene wichtige Merkmale der Kabelklemme 10 tragen zu
ihrem besonders niedrigen Bedarf an Freiraum bei. Das heißt,
die untere der zweiten Flächen 46 bildet eine Montagefläche
56, die an der Sammelschiene 50 angebracht ist, wenn die
Kabelklemme 10, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, montiert ist.
Im Unterschied zu den oben beschriebenen Konstruktionen nach
dem Stand der Technik jedoch erstreckt sich die
Montagefläche 56 nur über einen Teil der Unterseite der Außenklemme
14, und der Bügel 36 der Außenklemme 14 erstreckt sich
unterhalb der Montagefläche 56.
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In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen D1 eine erste
Strecke, die der Strecke entspricht, über die sich die
Außenklemme 14 unterhalb der Montagefläche 56 erstreckt. Das
Bezugszeichen D2 bezeichnet eine zweite Strecke, die der
Strecke entspricht, um die sich die Klemme 14 oberhalb der
Montagefläche 56 erstreckt. Bei dieser Ausführung beträgt,
wie in Fig. 5 dargestellt, D1 ungefähr zwei Fünftel von D2.
Im allgemeinen sollte D1 nicht größer sein als D2. Auf
vielen Anwendungsgebieten ist D1 vorzugsweise nicht größer als
die Hälfte von D2. Da sich ein Abschnitt der Außenklemme 14
unterhalb der Montagefläche 56 erstreckt, wird der Bedarf an
Freiraum der Kabelklemme 10 (D2) im Vergleich zu
Konstruktionen nach dem Stand der Technik erheblich verringert.
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In Fig. 5 wird das Bezugszeichen T zur Bezeichnung der
charakteristischen Dicke der Sammelschiene 50 verwendet. D1 ist
vorzugsweise nicht größer als T, so daß sich die Kabelklemme
10 nicht unterhalb der Sammelschiene 50 erstreckt. Dadurch
wird gewährleistet, daß die Kabelklemme 10 nicht mit
Einrichtungen in Kontakt kommt, die unterhalb der Sammelschiene
50 angebracht sind.
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In Fig. 5 wird die Gesamtdicke der beiden hinteren Enden 22,
38 mit dem Bezugszeichen D3 bezeichnet. D1 ist vorzugsweise
nicht größer als D3.
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Die obenstehende ausführliche Beschreibung veranschaulicht
eine Reihe von erheblichen Vorteilen dieser bevorzugten
Ausführung. Es ist anzumerken, daß die ersten Flächen 32
parallel zueinander und zu der Symmetrieebene 24 sind, daß die
zweiten Flächen 46 parallel zueinander sind, und daß die
ersten und die zweiten Flächen 32, 46 parallel zueinander
sind, wenn die hinteren Enden 22, 38 zusammengeklemmt sind.
Es hat sich herausgesellt, daß dieser Aufbau die Gesamtdicke
D3 der beiden hinteren Enden 22, 38 auf ein Minimum
verringert, wenn sie zusammengeklemmt sind, wobei die
Innenklemme 12 in den in Fig. 4 und 5 gezeigten beiden
unterschiedlichen Stellungen eingesetzt werden kann. Dadurch
verringert sich die Länge des Befestigungselementes 52 und
die Masse an Metall, die zur Herstellung des inneren und des
äußeren Klemmelementes 12,14 erforderlich ist.
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Darüber hinaus wird, da sich die Außenklemme 14 teilweise
unterhalb der Montageebene 56 erstreckt, wobei sie
größtenteils oberhalb der Montageebene 56 bleibt, der Bedarf an
Freiraum für die Kabelklemme 10 auf ein Minimum verringert,
ohne daß Hindernisse unterhalb der Sammelschiene 50 erzeugt
werden.
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Die Klemmen 12, 14 werden, um nur ein Beispiel zu nennen,
vorzugsweise aus extrudiertem Stabmaterial hergestellt. Das
Stabmaterial ist vorzugsweise eine Aluminiumlegierung mit
einer elektrischen Leitfähigkeit von nicht weniger als 46%
des International Annealed Copper Standard und einer
Zugfestigkeit von ungefähr 300 MPa. Es hat sich herausgestellt,
daß die Aluminiumlegierung 6082 T6 International Standard
geeignet ist. Die Kabelaufnahmeöffnungen sollten
vorzugsweise eine Größe von ungefähr 110% des größten
einzuklemmenden Kabels aufweisen, und die äußeren Kanten können, wenn
gewünscht, abgerundet sein, um Corona-Entladung zu
verringern.
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Es versteht sich natürlich, daß die vorliegende Erfindung
nicht auf den Einsatz von Kabelklemmen der in den oben
genannten Patenten von Cornell beschriebenen Art beschränkt
ist, und daß sie auf andere Arten von
Kabelklemmeinrichtungen angewendet werden kann.