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Die
Erfindung, die das Objekt dieser Anmeldung ist, bezieht sich auf
einen Verbinder zum Anschließen
von wenigstens zwei elektrischen Leitern, die zur Stromersorgung
für Gebäude und ähnlichem eingesetzt
werden. Im Besonderen, aber nicht aus-schließlich, ist der Verbinder zur
Verwendung zum Anschluss von spannungsführen-den Leitern ohne nachteilige
Sicherheitsimplikationen für
die den Leiter handhabende Person konzipiert. Weiterhin ist der
Verbinder von besonderem Vorteil, da er den Anschluss von spannungsführenden
Leitern ermöglicht, die
eine elektrische Last führen
und welche als besonders gefährlich
gelten, wenn sie spannungsführend
angeschlossen werden.
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Eine
Stromversorgung zu einem Gebäude besteht
aus einem Leiterkabel, das an ein größeres Leiterkabel angeschlossen
ist und von dort abgezweigt wird, das selbst von einem großen Leiterkabel zu
einem Transformator und somit bis zur Quelle zurück geführt werden kann. Wenn jedoch
in der Praxis ein neues Leiterkabel für ein neues Gebäude oder eine
Anzahl von Gebäuden
gefordert wird, kann ein Verbinder eingesetzt werden, den Verbinder
an den Verbinder relativ sicher anzuschließen, sogar wenn spannungsführend, so
lang der Verbinder isoliert ist und die ihn verwendende Person,
keinen Zugang zu den stromleitenden Komponenten hat, die die eigentliche
Verbindung herstellen. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Verbindung
für einen
Leiter für
ein Gebäude
hergestellt wird, der unter keiner Last steht, da das Gebäude neu
ist und daher nicht aktiv ist, ist die Verbindung dieser Leiter
unter der Verwen-dung eines isolierten Verbinders akzeptabel.
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Leiter
müssen
jedoch auch hin und wieder repariert und wieder angeschlossen werden,
wenn sie beschädigt
worden sind oder ausgefallen sind, z. B. bei Ausschachtungsarbeiten
durch andere Versorgungsunternehmen oder Überlast der Leiter durch an selbigen
gestellten Anforderung. In einigen Fällen, wenn der Leiter ausfällt, werden
die Sicherungen an den Transformatoren ausgelöst und in diesem Fall, da alle
Leiter ausgefallen sind, ist der Anschluss relativ einfach. In anderen
Fällen
jedoch, fällt
der Transformator nicht aus und die Gebäude, die an den Leiter oder
Leitern upstream angeschlossen sind, werden weiterhin mit Strom
versorgt und nur das sich downstream des Leiterausfalls befindliche
Gebäude ist
von der Versor-gung ausgeschlossen. In diesem Fall und aufgrund
der neuen an den Stromver-sorger gestellten Anforderungen, unterstützt durch
Kunden-Charter und ähnliches,
besteht eine große
Abneigung, den Gebäuden
die sich upstream des Ausfalls befin-den, den Strom abzustellen,
um die Leiter anzuschließen
und dort zu reparieren, wo der Ausfall stattfand, wenn nicht spannungsführend. Es
besteht daher eine Notwen-digkeit, diese Leiter zu reparieren und
wieder an der Ausfallstelle anschließen zu können, wenn sie noch spannungsführend sind.
Dies bringt jedoch ein besonderes Problem mit sich in diesem Fall,
da der Leiter fast immer eine downstream Last beim Wiederanschluss
haben wird, da es ziemlich wahrscheinlich ist, dass wenigstens in
einigen downstream Gebäuden
Bedarf für
Strom für
Komponenten besteht oder Einrichtungen, die zur Zeit des Ausfalls
noch angeschaltet waren. Diese Last die z. B. bis zu 600 Amp sein
kann, macht den spannungsführenden
Anschluss der Leiter-kabel besonders gefährlich und verursacht speziell
Lichtbögen
und Zerstäubung,
wenn konventionelle Verbinder in Position eingesetzt werden, um
dieselben anzu-schließen. Dies
ist unerwünscht
und für
die Person gefährlich, die
den Anschluss der Leiter ausführt.
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In
Dokument
GB697065 wird
ein Verbinder mit einem Schalter offenbart, der genutzt werden kann,
erste und zweite Leiter hintereinander anzuschließen, wobei
der Schalter zwischen einer Stellung, wo eine elektrische Verbindung
hergestellt ist und getrennten Stellungen bewegt werden kann. Dieser
Verbinder ist jedoch zum Gebrauch mit einem Gerät konzipiert, wie eine Beleuchtungseinheit,
die nicht ihr eigenes Schaltersteuerungsmittel aufweist, so dass
die Beleuchtungseinheit nur in einer angeschalteten Stellung sein
kann, wenn der Schalter des Verbinders sich in einer elektrischen
Verbindungsposition befindet. Es besteht daher keine Gefahr von Lichtbögen oder
Zerstäubung,
da keine Last auf dem zur Beleuchtungseinheit führenden Leiter sein kann, wenn
die elektrische Verbindung hergestellt wird. Da der Verbinder ebenfalls
für Haushaltszwecke
gedacht ist, sind die Spannungspegel bedeutend niedriger, als die
im Versorgungsstromnetz eingesetzten Leiter, auf die diese Erfindung
sich bezieht.
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Das
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verbinders, der
zum Anschluss von spannungsführenden
Leitern mit einander eingesetzt werden kann und beson-ders, aber
nicht ausschließlich, Leiter,
die zur der Zeit eine Last führen,
so dass die Verbindung sicher ausgeführt werden kann und ohne übermäßige Gefahr
für die
die Verbinder handhabenden Personen. Es ist auch ein weiteres Ziel
der Erfindung, einen Verbinder in einer Form bereitzustellen, wobei
derselbe auf eine bequeme Weise zum Anschluss von Leitern eingesetzt
werden kann, die span-nungsführend
sind oder auch nicht spannungsführend
sind, so dass besagter Leiter für
eine Reihe von Anwendungen oder Situationen sicher verwendet werden
kann.
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In
einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verbinder zum elektrischen
Anschluss eines wenigstens ersten spannungsführenden elektrischen Leiters
an einen zweiten Leiter bereitgestellt, wobei der besagte Verbinder
einen Körper
aus Isoliermaterial bestehend ist, ein erstes Verbindungsmittel
zum elektrischen Anschluss an den ersten Leiter aufweist und ein
mit Abstand angeordnetes zweites Kontaktmittel zum elektrischen
Kontakt an den zweiten Leiter und einen Schalter, der von einer
offenen Stellung, in der kein elektrischer Kontakt zwischen den
Leitern zustande kommt und einer geschlossenen Stellung, in der
elektrischer Kontakt zwischen dem besagten ersten und zweiten Kontaktmittel
hergestellt wird, um so eine elektrische Verbindung zwischen den
besagten Leitern herzu-stellen, dadurch gekennzeichnet, dass der
Verbinder einen Einsatz aufweist, besagter Einsatz in einer Stellung
bereitgestellt wird, die den Schalter in einer offenen, nicht angeschlossenen Stellung
hält, und
besagter Einsatz entfernbar ist, so dass der Schalter automatisch
in eine geschlossene Kontaktstellung bewegt wird.
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In
einer Ausführung
der Erfindung sind die besagten ersten und zweiten Kontakt-mittel
Einsätze aus
elektrisch leitfähigem
Material, die so in einem Verbinderkör-per aus Isoliermaterial eingesetzt
und positioniert werden, dass der Verbinder zum Anschluss spannungsführender
Leiter verwendet werden kann, wobei die Person, die den Verbinder
benutzt, nur den Isoliermaterialkörper des Verbinder handhabt.
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In
einer bevorzugten Ausführung
sind das erste und zweite Kontaktmittel einheit-liche Teile und jeder
der Leiter wird auf das besagte Mittel geklemmt oder andern-falls
wird das Kontaktmittel auf den Leiter geklemmt. Jedes Kontaktmittel
weist typisch Mittel zum Durchstoßen des Isoliermaterials auf
den besagten Leitern auf, um eine elektrischer Verbindung mit der
Ader des Leiters zu erzeugen, die die Stromversorgung führt.
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In
einer alternativen Ausführung
besteht jedes Kontaktmittel aus zwei Teilen, wobei eins angeordnet
ist, an den Leiter von einer Seite desselben geklemmt zu werden
und das andere Teil von der anderen Seite aus an den Leiter desselben
geklemmt wird.
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Ganz
gleich um welche Ausführung
es sich handelt, der Leiter wird bevorzugt mit der Kontaktseite
durch den Betrieb von wenigstens einem Bolzen, vorzugsweise einem
Scherbolzen, in Kontakt gebracht, so dass der Leiter in Kontakt
mit der Kontaktseite gebracht wird. Wenn der Bolzen ein Scherbolzen
ist, wird das Drehmoment, an dem Scherung stattfindet, typisch so
eingestellt sein, dass sichergestellt wird, dass das Kontaktmittel
das Isoliermaterial durchstochen hat und Kontakt mit der Ader des
Leiters hat, um den elektrischen Kontakt zu erzeugen.
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In
einer Ausführungsform
wird der Schalter bereitgestellt, so dass Bewegung des Schalters
zwischen besagter offener Stellung und einer Stellung neben der
geschlossenen Stellung relativ graduell ist, doch die Bewegung zwischen
der Zwischenstellung und der geschlossenen Stellung relativ schnell ist,
so dass das Auftreten von Lichtbögen
verhindert oder auf ein Minimum gehalten wird, wenn der Verbinder
in Kontakt mit Leitern kommt, die unter Last stehen.
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Ein
Mechanismus, der für
den Schalter verwendet werden kann, ist ein Sprung-werk, wobei der Schalter
graduell in die geschlossene Stellung bewegt wird, bis eine Zwischenstellung
erreicht ist, worauf die verbleibende Entfernung des Schalters durch einen
Schnappvorgang ausgeführt
wird. Der Schalter wird typisch in die Stellung vor dem Schnappvorgang bewegt,
indem eine Schraube gedreht wird, die mit dem Körper des Leiters verbunden
ist und die in einer Ausführung
eine Scherschraube ist. Der Schnappvorgang wird typisch durch die
Bereitstellung eines elastischen Gliedes erzeugt, welches wenn der Schalter
die Zwischenstellung erreicht hat, expandiert und den Schnappvorgang
des Schalters verursacht, um den Kontakt herzustellen. Obgleich
der Kontaktdruck des Schalters, wenn zuerst durch den Schnappvorgang
geschlossen, vom elastischen Glied verfügbar gemacht wird, kann ein
weiteres Drehen der Schraube genutzt werden, die Schalterkon-taktflächen sicher
zusammenzuklemmen, um die stromführende
Kapazität
dersel-ben zu erhöhen und
den Schalterverbinder in einer geschlossenen Stellung zu halten.
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Der
Schalter ist in Richtung der geschlossenen Stellung vorgespannt,
wird aber in einer offenen Stellung durch die Bereitstellung eines
Einsatzes gehalten, z. B. einer Lasche, die selektiv von der den Verbinder
benutzenden Person entfernt werden kann, so dass der Schalter sich
in die geschlossene Stellung bewegen kann. Der Einsatz ist typisch
aus Isoliermaterial gebildet, um der Person sichere Handhabung zu
ermöglichen.
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In
dieser Ausführung
wird der Einsatz entfernt, sobald die Leiteradern in den Verbinder
zusammen mit dem Kontaktmittel geklemmt sind, so dass die Entfer-nung
des Einsatzes verursacht, dass der Schalter in die geschlossene
Stellung bewegt wird und einen elektrischen Kontakt zwischen den
Leitern herstellt.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Methode zur Bildung
einer elektronischen Verbindung zwischen wenigstens einem ersten
spannungsfüh-renden
Leiter mit einem zweiten Leiter verfügbar gemacht, besagter Leiter
mit einem weiteren Leiter und/oder unabhängig zu steuernder elektrischen
Kompo-nenten oder downstream angeordneten Einrichtungen verbunden
ist, wodurch eine Last erzeugt werden kann, wenn in angeschaltetem
Zustand, wenn elektrischer Kontakt zwischen den Leitern von dem
Verbinder hergestellt wird, besagter Leiter-körper aus Isoliermaterial gebildet
ist und wenigstens ein elektrisches Kontaktmit-tel für jeden
der Leiter mit folgenden Schritten aufweist:
jeden der spannungsführenden
Leiter an dem die Adern umhüllendes Isoliermaterial
greifen;
jeden der Leiter in dem Verbinderkörper in Position platzieren;
die Kontaktmittel auf entsprechende Leiter bewegen, um elektrischen
Kontakt mit demselben herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontaktmittel durch einen Schalter in einer offenen Stellung
elektrisch getrennt sind und wenn die Kontaktmittel in Kontakt mit
den entsprechenden Leitern stehen, der Schalter in eine geschlossene
Stellung bewegt wird, um die Kontaktmittel und somit die Leiter elektrisch
zu verbinden, indem ein Einsatz entfernt wird, der zu Anfang bereitge-stellt
wird, um den Schalter in einem offen Zustand zu halten und die Entfernung
die automatische Bewegung in eine geschlossene Kontaktstellung zur
Folge hat.
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In
einer Ausführung
wird der Schalterverbinder mechanisch in eine Zwischen-stellung
bewegt wird, für
die der Schalterverbinder automatisch in eine geschlos-sene Stellung
bewegt wird.
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Bestimmte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nun unter Bezug auf die in der Anlage enthaltenen
Zeichnungen wie folgt beschrieben:
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1A und 1B geben
ein Teil des Verbinderkörpers
entsprechend einer Ausfüh-rung der
Erfindung wieder.
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2A und 2B geben
den anderen Teil des Verbinderkörpers
wieder.
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3A und 3C geben
eine Stirnansicht des ersten und zweiten Teils des Verbinderkörpers wieder,
der zum Anschluss von elektrischen Leiterkabeln verwendet wird und
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4 gibt
eine detaillierte Ansicht einer Ausführung des Schalters wieder;
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5A und
B geben eine alternative Ausführung
der Erfindung wieder.
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Unter
Bezug auf die Zeichnungen zeigen 1A und 1B,
was in der gezeigten Ausführung
ein unterer Körperteil
des Verbinders in Draufsicht und Stirnansicht ist. Teil 2 ist
aus Isoliermaterial 4 gebildet und ein erstes Kontaktmittel 6 ist
in das Isoliermaterial eingesetzt, das aus elektrisch leitendem
Material gebildet ist, und ein zweites Kontaktmittel 8,
das ebenfalls aus elektrisch leitendem Material gebildet ist. In
der gezeigten Ausführung
sind das erste und zweite Kontaktmittel 6, 8 einheitliche
Teile und sind positioniert, entlang einer signifikanten Länge des
Aufnahmebereichs 10 bzw. 12 für jeden der Leiter zu laufen.
Jedes des ersten oder zweiten Kontaktmittels 6, 8 ist
mit isolierungsdurchstoßenden Einheiten 14 versehen,
die, wenn die Leiterkabel auf die Kontaktmittel geklemmt sind, dazu
dienen, das Isoliermaterial zu durchstoßen und Kontakt mit den Adern
der Kabel herzustellen. Es wird ebenfalls ein Schalter 16 verfügbar gemacht,
der in Bezug auf Körperteil 4 montiert
ist und näher
in den folgenden Abb. gezeigt wird, aber allgemein zwischen einer
offenen, in 1A gezeigten Stellung und einer
geschlossenen Stellung beweglich ist, in der elektrischer Kontakt mit
dem ersten und zweiten Kontaktmittel 6, 8 hergestellt
wird, um eine elektrische Verbindung zwischen den darin platzierten
Leitern herzustellen. Es werden ebenfalls erste und zweite Schraubenlöcher 18, 20 für die Aufnahme
der Scherbolzen in densel-ben und ein weiteres Loch 22 für die Aufnahme
eines Bolzens verfügbar
gemacht, der verursacht, dass sich der Schalter 16 zwischen
geöffneten
und geschlossenen Stellungen bewegt.
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In 2A und 2B wird
der zweite Teil des Leiters 24 gezeigt, der erste und zweite
Positionierungsmittel 26, 28 aufweist, in denen
die Leiteradern liegen, wenn in Position im Verbinder gebracht. Es
werden weiterhin Öffnungen 30, 32 für die Aufnahme
der Verriegelungsbolzen verfügbar
gemacht, die durch selbige geführt
werden und in Eingriff in Löchern 18, 20 des
ersten Verbinderkörperteils 4 gebracht
werden, die ein Gewinde aufweisen.
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Zuerst
werden in den 3A-3C die ersten
und zweiten Körperteile 4 und 24 in
einer schematischen Weise wiedergegeben, in der sie 2 Leiterkabel 34, 36 elek-trisch
verbinden. In 3A wird wiedergegeben, wie Leiterkabel 34, 36 in
den Positionierungsmitteln 26, 28 des Körperteils 24 platziert
sind und die durchsto-ßenden
Einheiten 14 des ersten und zweiten elektrischen Kontaktmittels 6 und 8.
Der Schalter 16 wird ebenfalls in einer offenen Stellung
abgebildet, in der er bleibt, wenn der erste und zweite Körperteil 4, 24 durch
die Verriegelungsbolzen zusammengezwängt werden – hier nicht abgebildet und
wie durch Pfeil 38 ange-deutet. Da der erste und zweite
Körperteil 4, 24 zusammengebracht werden,
dient die Durchstoßungsmittel 14 zum Durchstoßen des
Isoliermaterials 40 mit dem die Ader 42 jeder
der Leiter 34, 36 umhüllt ist und elektrischen Kontakt
zwischen dem ersten und zweiten Kontaktmittel und den entsprechenden
Adern der Leiter herstellt. Diese Position wird in 3B wiedergegeben
und zu dem Zeitpunkt wird Schalter 16 in eine Zwischenstellung,
wie in 3B gezeigt, bewegt und welche,
wie zu sehen ist, eine fast geschlossene Stellung ist. Dieser Schalter
wird durch Bewegung einer Schraube bewegt, hier nicht abgebildet,
aber durch Pfeil 44 illustriert. Wenn der Schalter 16 in
die in 3B gezeigte Zwischenstellung bewegt
wird, verursacht kontinuierliche Bewegung der Schraube, wie durch
Pfeil 46 in 3C angegeben, einen Schnappvorgang
des Schalters in einer voll geschlossene Stellung, wie gezeigt,
und um Kontakt zwischen dem ersten Kontaktmittel 6 und
dem zweiten Kontaktmittel 8 über Schalter 16 herzustellen und
somit die Leiteradern 42 der Leiter 34, 36 elektrisch über den
Verbinder nach der Erfindung verbunden sind. Weiterhin, als die
letzte Bewegung des Schalters in eine geschlossene Stellung aus
der Zwischenstellung durch einen Schnappvorgang stattfindet, wird
das Auftreten von Lichtbögen
zwischen dem Kontaktmittel 8 und dem Schalter 16 verhindert.
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4 zeigt
ausführlicher
eine Gegenwinkelansicht des in 3A-3C gezeigten
Schalters und illustriert die Komponenten, die Bewegung zwischen
offener und geschlossener Stellung ermöglichen. Es ist daher ersichtlich,
dass die in dieser Ausführung
verwendeten Schraube 50, den Schalter durch Drehen der
Schraube 50 in Bezug auf den Verbinderkörper zu bewegen, eine elastische
Feder 52 auf-weist. Der Schalter 16 ist an einer
mit einer Drehpunktverbindung 54 mit dem Kontaktmittel 6 versehen,
so dass eine elektrische Verbindung zwischen Schalter und Kontaktmittel 6 möglich ist
und im Körper
des Schalters ein Teil 56 bereit-gestellt wird, das von
einer Feder 58 aktiviert wird, und besagte Feder versucht,
das Teil nach außen
von der Schalterstirnseite 60, wie angezeigt, zu zwängen, um
Kontakt mit der Stirnseite 62 des Kontaktmittels 8 herzustellen.
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Die
Feder 52 in der Schraube 50 ist schwächer als
die Feder 58 im Schalter 16, wenn in der Stellung
in durchgezogenen Linien angegeben. Daher verursacht die Bewegung
der Schraube 50 auf den Schalter eine graduelle Bewegung
des Schalters in eine geschlossene Stellung bis einer Zwischenstellung
desselben erreicht wird, was durch Strichlinien 64 angezeigt
wird. In dieser Position wird die Stärke der Feder 52 größer als
die komprimierte Feder 58 im Schalter, so dass die Feder 52 eine
Bewegung nach außen
des spitzen Teile 66 verursacht und einen Schnappvorgang
auf den Schalter 16 aus der Zwischenstellung 64 in
eine ganz geschlossene Stellung in Kontakt mit dem Kontaktmittel 8 ausübt und somit
den elektrischen Kontakt zwischen Kontaktmittel 6 und 8 herstellt.
Es ist dieser Schnappvorgang, der das Auftreten von Lichtbögen verhindert,
da die Bewegung ausreichend schnell ist. Obgleich der Kontaktdruck
des Schalters, wenn er anfangs durch den Schnappvorgang geschlossen
wird, vom elastischen Glied verfügbar
gemacht wird, kann ein weiteres Drehen der Schraube 50 angewandt
werden, die Schalterkontaktflächen
sicher zusammenzuklemmen, um die strom-führende Kapazität derselben
zu erhöhen
und um sicherzustellen, dass Kontakt erhalten bleibt.
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In 5A und
B wird eine alternative Ausführung
des Leiters aufgeführt,
in der ein Einsatz 100 in der Form einer Lasche verfügbar gemacht
wird, die den Schalter 102 des Verbinderkörpers 104 in
einer offenen Stellung hält.
Der Schalter ist in Richtung der geschlossenen Stellung vorgespannt,
um elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktmitteln durch einen
auf den Schalter ausgeübten
Druck herzustellen, um ihn in die geschlossene Stellung zu bewegen. Wenn
bei Anwen-dung der Einsatz entfernt worden ist, bewegt sich der
Schalter daher automatisch in die geschlossene Stellung, um die
elektrische Verbindung zwischen den Kon-taktmitteln 106, 108 in
Kontakt mit den reihenmäßig angeordneten
Leiteradern 110 bzw. 112 herzustellen.
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Es
sollte darauf aufmerksam gemacht werden, dass geplant wird, dass
jeder belie-biger Mechanismus angeordnet und verwendet werden kann,
die Kontaktbewe-gung des Schalters auszuüben und es wird daher deutlich
gemacht, dass die Erfin-dung nicht auf das darin enthaltene Beispiel
beschränkt
ist.
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Die
vorliegende Erfindung macht somit einen Verbinder verfügbar, der
sicher zur Verbindung elektrischer Leiter, wenn diese nicht spannungsführend sind,
wenn dieselben spannungsführend
sind und weiterhin wenn dieselben spannungsführend sind und unter elektrischer
Last stehen, eingesetzt werden können.