EP0665608B1 - Elektrisches Installationssystem - Google Patents

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EP0665608B1
EP0665608B1 EP94120622A EP94120622A EP0665608B1 EP 0665608 B1 EP0665608 B1 EP 0665608B1 EP 94120622 A EP94120622 A EP 94120622A EP 94120622 A EP94120622 A EP 94120622A EP 0665608 B1 EP0665608 B1 EP 0665608B1
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EP
European Patent Office
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cable
data transmission
connection device
installation system
transmission wires
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP94120622A
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English (en)
French (fr)
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EP0665608A3 (de
EP0665608A2 (de
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Hans Woertz
Pierre Schoeffel
André Bissig
Jürgen Strauss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Woertz AG
Daetwyler IT Infra AG
Original Assignee
DAEWYLER AG KABEL und SYSTEME
Dawyler AG Kabel und Systeme
Woertz AG
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Publication date
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Publication of EP0665608A3 publication Critical patent/EP0665608A3/de
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    • H01R13/6592—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members the conductive member being a shielded cable

Definitions

  • the invention relates to an electrical installation system, formed by flat cable and connection device, in which the flat cable essentially in one plane arranged power transmission and data transmission wires has, the data transmission wires are shielded and are not twisted together, and in which the Connection device is designed so that the energy transmission and data transmission cores with the help of Contact means free of stripping by piercing an insulation can be connected.
  • US-A-5 059 137 (Dale), US-A-4 758 536 (Miller) and US-A-5 064 380 (Dale) disclose similar installation systems, where, however, no shielding is provided on the cable is.
  • From DE-A-2 206 187 is a flat cable for Power transmission and an associated connection device known.
  • the flat cable essentially has one Level arranged energy transmission wires.
  • the connection device is designed so that the energy transmission wires Stripping-free by piercing insulation can be connected. This allows a simple and quick connection of devices to the power supply. However, this remains relative for devices with a data connection great effort for multiple laying and multiple connections.
  • DE-U-91 04 861 discloses a flat cable with several energy transmission cores arranged side by side and a bundle of twisted wires for transmission of control and signal currents.
  • the power supply wires and the wire bundle are slightly apart designed to be separable, e.g. around conventional connectors separately to the energy transmission cores and the core bundle for signal and control current transmission to can.
  • This flat cable can be multiple Reduce cable routing. Connecting devices but requires a multiple effort as with conventional Installations with multiple cable types.
  • DE-U-85 24 944 discloses finally a data transmission line in which several Coaxial cable and a twisted wire bundle for data lines are summarized as a flat cable. It can serve on the one hand high-frequency signals and on the other hand Transfer data, e.g. for devices from the television sector connect with each other. For energy transfer however, it is hardly suitable.
  • the invention aims at the effort when connecting of cables of the type mentioned in the introduction.
  • the invention achieves this goal in an electrical Installation system of the type mentioned in the introduction, that the connecting device is designed so that when Connect the data transmission wires also the shielding is pierced, the contact means for the data transmission wires have electrical insulation, which short circuits between wire and shield protects (claim 1).
  • the (n) adjacent to the data transmission wires Energy transmission wire (s) as protective conductor or neutral conductor (Claim 2).
  • These grounded conductors have with this Arrangement in the flat cable a shielding effect, which the influence of interference signals coming from the power wires reduced to the data transmission lines; with an arrangement they also reduce crosstalk between data transmission cores from one to the other data transmission line.
  • the shielding of the data transmission cores protects them electrical interference signals - also based on external Sources - and closes on the other hand - when operating with higher ones Frequencies - the radiation of electromagnetic waves out.
  • the shield can share the data transmission wires or, alternatively, enclose individually. (Claim 3).
  • the connecting device advantageously has one of the number of wires of the Flat cable corresponding number of contact means. Dise have to pierce the insulation and possibly the Shielding the flat cable preferably a tip that in each case in contact with one of the wires of the flat cable is feasible. Each of the contact means thus intervenes only in one of the veins.
  • the contact means it is particularly preferably contact screws (claim 4).
  • the insulation which prevents short circuits between wire and Shielding protects, for example, can be designed that the surface of the contact means in the area which after the piercing is completed with the shielding in Contact can come, covers; with contact screws for example an insulating ring between the tip and a thread body not reaching all the way to the tip be the screw.
  • the insulation should be designed so that it electrically separate this area from the tip; for example could on the end of a hollow contact screw insulated to be put on the top, the top electrically through the inside of the screw to another Screw end is tied through.
  • the energy transmission part is advantageous as a three-phase four-wire system with combined neutral and protective conductor and particularly advantageous as a three-phase five-wire system trained with separate neutral and protective conductor.
  • Preferably has the flat cable correspondingly four and special preferably five energy transmission wires and at least two data transmission wires on (claim 5).
  • the data transmission lines are clearer Way to a data cable part and the power transmission wires combined into a power cable part, the data cable part and the power cable part over a web are connected to each other (see claim 7). It is also particularly advantageous if the web is in reference is arranged asymmetrically to the vertical to the cable level, because in this case, based on the web, one against the wrong one Insert the cable securely into the cradle is possible.
  • connection devices such as Are plugs normally connect to the end of a cable.
  • the connection device of the invention be designed so that it only at one end of the cable can be connected, for example by only one passage There is an opening for the cable.
  • the connection device is designed so that with the flat cable is tapped as a continuous cable can, for example by creating an opening for entry and one for the exit of the cable (claim 8th).
  • This measure allows the connection of several devices a line (and thus a decentralized distribution of "Bus intelligence"), without this having to be separated. In particular, it allows retrofitting of connections at practically any point of the Cable - without additional effort - and thus provides one remarkable relief.
  • the connecting device Power current coupling means and data bus coupling has medium (claim 9).
  • these are with connected to the contact means, on the other hand, they allow the Coupling devices. In the simplest case it can be with them, for example, plug-in, screw or clamp connectors act.
  • the data bus coupling means preferably comprise electronic bus transceivers, transformatori cal transformers or optocouplers and the power current coupling means Relay for switching the power current.
  • the coupling means are electronic, electromechanical and / or optical coupling devices comprise, these are particularly preferably in at least a separate, connectable to the connecting device Housing housed (claim 10).
  • 1a has an electrical flat cable 1 in a first cable section 2 five electrically conductive Veins 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, which are used for the transmission of electrical Energy (e.g. direct current, low-voltage three-phase current) are designed.
  • the first cable section is via a web 4 2 - also called power cable section - with a second cable section 5 (a data cable section) connected.
  • the data cable section 5 again has two parallel, not twisted Data transmission lines 6a, 6b.
  • the particularly advantageous cross-sectional geometry is clearly visible of the flat cable 1.
  • the web 4 is made triangular incisions formed by the two outer sides 7, 8 of the flat cable triangular on both sides Run inside.
  • On the right side of the data cable section 5 are the top right and right sloping lower corner.
  • the bevels and the bridge 4 ensure a secure fit of the data transmission cable in an associated receiving device with a adapted to the cross-sectional geometry of the flat cable 1 Internal geometry (see Fig. 2).
  • the combined power and bus cable is preferably designed as follows: 2.5 mm 2 wires are used as power wires 3a-3e, for example for three-phase current 380 V, 50 Hz, 16 A, and 1.5 mm 2 wires as data wires.
  • the wires in the flat cable 1 are advantageously arranged in the following order: wires 3a-3c: pole conductor; Wire 3d: neutral conductor; Core 3e: protective conductor; Cores 6a, 6b: data conductors.
  • FIG. 1b and 1c are different versions of wire shields against electromagnetic interference.
  • the wires 6a and 6b have a common one Shield 9 on.
  • they each point in FIG. 1c a single shield 9a, 9b.
  • the shield is advantageous due to an aluminum-clad PETP (polyethylene terephthalate) film educated.
  • Fig. 1d finally shows an embodiment in which Data cable part 5 and power cable part 2 not by one Are separated from each other.
  • a clear, secure Fitting in the connection device is in this embodiment by a notch 10 on the right Guaranteed outside of the flat cable 1.
  • Fig. 1e The embodiment of Fig. 1e is characterized from that the two data transmission wires 6a, 6b are not next to each other, but left and right of the arteries 3a-3e.
  • the data transmission wires are preferably used here 6a, 6b each adjacent power wires 3a, 3e as protective conductor or neutral conductor. Furthermore, this embodiment has no notch. Take over the fitting into the associated cradle alone two triangular recesses in the right upper and lower right corner of the cable.
  • FIG. 1f essentially corresponds that of Fig. 1a.
  • the only difference is that that the data cable part 5 has no outer edges, but is rounded on the outside, and the outer edges on the power cable part are beveled.
  • the position of the individual wires must be ensured (3a-3e, 6a, 6b) relative to the cable exterior precisely defined be.
  • the accuracy of the position of the centers of all Wires (3a-3e, 6a, 6b) relative to the cable exterior at least ⁇ 0.3 mm.
  • Fig. 2a shows a connection device 11, in the continuous flat cable 1 is used.
  • the connection device has a provided with a longitudinal web 13 Insulator 12 on the two legs 14, 15 with Ribs 16, 17 in a correspondingly shaped base part 18th engages with legs 19, 20.
  • the connecting device 11 has in the in Fig. 2a and 2b Embodiment shown seven terminals 22nd on, each one with a tip 23 for piercing one Cable insulation 24 - and also for the data wires 6a, 6b Shielding 9 - provided contact means, here a contact have screw 25. This is in turn with one of the Wires 3a-3e, 6a, 6b of the flat cable 1 can be brought into contact. Intended for connection to the data transmission lines Contact screws 25 additionally have an electrical outside Insulation 26 in the area between its threaded body 27 and its tip 23, which are short-circuited between Core 6a, 6b and shield 9 protects. From the isolation 26 protrudes the tip 23 in the form of a metal pin section out. The thread 27 of the screw 25 does not penetrate that Cable. The heads 28 of the contact screws 25 are from surrounded by an insulating collar 29. Make openings 30, 30 ' here are the coupling means; they serve for the uncomplicated Plug in branch conductors.
  • the contact screws 25 are in the longitudinal direction of the flat cable offset from one another in the connecting device 11 used so that short circuits and the like avoided become. Data and power connections are also clear separated from each other.
  • FIGS. 3a and 3b is one for coupling one or more devices Coupling agent unit in an additional, separate Housing 31 provided, for example bus transceivers for data bus connection and a relay for switching of the power flow includes.
  • Plug connection which is advantageous by pins 32 am Housing 31 and sockets 33 on the connecting device 11 is formed.
  • the arrangement of the pins 32 and Sockets 33 correspond to the arrangement of (not here shown) contact screws in the connecting device 11. It is here an alternative embodiment of the flat cable 1 with in the middle between the energy transmission wires trending data transmission lines adapted and therefore deviates from the embodiment according to FIG. 2b.
  • connection cable (not shown) to the connected one Device.
  • the housing 31 corresponds in its surface dimensions those of the connecting device 11, so that both in assembled state form a compact block. 3b, the housing 31, however, inserted laterally into the connection device 11.
  • the plug connections 32, 33 are here along one Arranged in a straight line; is the data connector 32a, 33a but separated from the power connector 32b, 33b, so that a clear insertion orientation follows from this.
  • the invention results in a data bus-compatible stripping-free installation system, which consists of the flat cable 1 in addition to the matching connecting devices or cans 11 exists.
  • the invention enables a laying of power and bus lines and one Connection in one step. Installation of this Cables in hollow ceilings, channels, shafts and the like Cavities are accelerated considerably.
  • the connection device 11 enables stripping-free creation of the Contact between main lines and branch lines, there in addition to the power connections via one Data bus connection option, with whose help it is possible to electrical and / or electronic devices such as e.g. Provide computers with commands or messages.

Landscapes

  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Installationssystem, gebildet durch Flachkabel und Anschlußvorrichtung, bei welchem das Flachkabel im wesentlichen in einer Ebene angeordnete Energieübertragungs- und Datenübertragungsadern aufweist, wobei die Datenübertragungsadern abgeschirmt sind und nicht miteinander verdrillt sind, und bei welchem die Anschlußvorrichtung so ausgebildet ist, daß die Energieübertragungs- und Datenübertragungsadern mit Hilfe von Kontaktmitteln abisolierfrei durch Durchstechen einer Isolation anschließbar sind.
Problematisch bei der Installation von Kabeln für Geräte aller Art mit Datenanschluß ist der Mehrfachaufwand, der im allgemeinen dadurch entsteht, daß einerseits Kabel verschiedenen Typs (Datenübertragungskabel, Starkstromkabel zur Versorgung mit Energie usw.) in Hohldecken, Kanälen, Schächten und ähnlichen Hohlräumen verlegt werden müssen, und daß andererseits die Geräte an diese verschiedenen Kabeltypen angeschlossen werden müssen.
Ein Installationssystem der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EP-A-0 550 885 (Molex) bekannt. Bei diesem System ist das Flachkabel insgesamt von einer Abschirmfolie umgeben, die vor dem Kontaktieren der Ader mit der Anschlußvorrichtung von dem Flachkabel separiert und und auf eine Seite des Flachkabels geführt werden muß (vgl. Fig. 4 und Spalte 6, Zeilen 46 bis 50).
Die US-A-5 059 137 (Dale), US-A-4 758 536 (Miller) und US-A-5 064 380 (Dale) offenbaren ähnliche Installationssysteme, bei denen jedoch keine Abschirmung am Kabel vorgesehen ist.
Aus der DE-A-2 206 187 (Woertz) ist ein Flachkabel zur Energieübertragung und eine zugehörige Anschlußvorrichtung bekannt. Das Flachkabel weist im wesentlichen in einer Ebene angeordnete Energieübertragungsadern auf. Die Anschlußvorrichtung ist so ausgebildet, daß die Energieübertragungsadern abisolierfrei durch Durchstechen einer Isolation anschließbar sind. Dies erlaubt zwar ein einfaches und schnelles Anschließen von Geräten an die Stromversorgung. Für Geräte mit Datenanschluß bleibt aber der relativ große Aufwand für das Mehrfachverlegen und Mehrfachanschließen.
Die DE-U-91 04 861 (Ernst + Engbring) offenbart ein Flachkabel mit mehreren nebeneinander angeordneten Energieübertragungsadern und einem Bündel verdrillter Adern zur Übertragung von Steuer- und Signalströmen. Die Stromversorgungsadern und das Aderbündel sind leicht voneinander trennbar ausgebildet, z.B. um herkömmliche Steckverbinder gesondert an die Energieübertragungsadern und das Aderbündel zur Signal- und Steuerstromübertragung anschließen zu können. Dieses Flachkabel kann zwar den Aufwand einer mehrfachen Kabelverlegung verringern. Das Anschließen von Geräten erfordert aber einen Mehrfachaufwand wie bei herkömmlichen Installationen mit mehreren Kabeltypen.
Die DE-U-85 24 944 (Kabelwerke Reinshagen) offenbart schließlich eine Datenübertragungsleitung, bei der mehrere Koaxialkabel und ein verdrilltes Aderbündel zur Datenleitung als Flachkabel zusammengefaßt sind. Es kann dazu dienen, einerseits hochfrequente Signale und andererseits Daten zu übertragen, z.B. um Geräte aus dem Televisionsbereich miteinander zu verbinden. Zur Energieübertragung ist es jedoch kaum geeignet.
Die Erfindung zielt darauf ab, den Aufwand beim Anschließen von Kabeln des eingangs genannten Typs zu vermindern.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel bei einem elektrischen Insatallationssystem der eingangs genannten Art dadurch, daß die Anschlußvorrichtung so ausgebildet ist, daß beim Anschließen der Datenübertragungsadern auch die Schirmung durchstochen wird, wobei die Kontaktmittel für die Datenübertragungsadern eine elektrische Isolation aufweisen, welche vor Kurzschlüssen zwischen Ader und Schirmung schützt (Anspruch 1).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient (dienen) die den Datenübertragungsadern benachbarte(n) Energieübertragungsader(n) als Schutzleiter oder Neutralleiter (Anspruch 2). Diese geerdeten Leiter haben bei dieser Anordnung im Flachkabel eine Abschirmwirkung, welche den Einfluß von den Leistungsadern ausgehender Störsignale auf die Datenübertragungsadern mindert; bei einer Anordnung zwischen Datenübertragungsadern mindern sie auch ein Übersprechen von einer auf die andere Datenübertragungsader.
Die Schirmung der Datenübertragungsadern schützt diese vor elektrischen Störsignalen - auch ausgehend von externen Quellen - und schließt andererseits - bei Betrieb mit höheren Frequenzen - die Abstrahlung elektromagnetischer Wellen aus. Die Schirmung kann die Datenübertragungsadern gemeinsam oder, alternativ, jeweils einzeln umschließen. (Anspruch 3).
Die Anschlußvorrichtung weist vorteilhafterweise eine der Anzahl der Adern des Flachkabels entsprechende Anzahl Kontaktmittel auf. Dise haben zum Durchstechen der Isolation und gegebenenfalls der Schirmung des Flachkabels vorzugsweise eine Spitze, die jeweils mit einer der Adern des Flachkabels in Kontakt bringbar ist. Jedes der Kontaktmittel greift also jeweils nur in eine der Adern ein. Bei den Kontaktmitteln handelt es sich besonders vorzugweise um Kontaktschrauben (Anspruch 4).
Die Isolation, welche vor Kurzschlüssen zwischen Ader und Schirmung schützt, kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß sie die Oberfläche des Kontaktmittels in dem Bereich, der nach vollendetem Durchstechen mit der Schirmung in Kontakt kommen kann, abdeckt; bei Kontaktschrauben könnte dies zum Beispiel ein isolierender Ring zwischen der Spitze und einem nicht ganz bis zur Spitze reichenden Gewindekörper der Schraube sein. Alternativ kann, falls die Oberfläche des Kontaktmittels im Bereich der Schirmung elektrisch leitend ist, die Isolation so ausgebildet sein, daß sie diesen Bereich elektrisch von der Spitze trennt; zum Beispiel könnte auf das Ende einer hohlen Kontaktschraube isolierend die Spitze aufgesetzt sein, wobei die Spitze elektrisch durch das Innere der Schraube zum anderen Schraubenende hin durchgebunden ist. Bei allen Varianten bewirkt die Isolation der Kontaktmittel, daß bei einem Durchstechen von Kabelmantel, Schirmung und Aderisolation im Datenkabelteil Schirmung und Ader sauber elektrisch voneinander getrennt bleiben und Kurzschlüsse vermieden werden.
Der Energieübertragungsteil ist vorteilhaft als Drehstrom-Vierleitersystem mit kombiniertem Neutral- und Schutzleiter und besonders vorteilhaft als Drehstrom-Fünfleitersystem mit getrenntem Neutral- und Schutzleiter ausgebildet. Vorzugsweise weist das Flachkabel entsprechend vier und besonders vorzugsweise fünf Energieübertragungsadern und wenigstens zwei Datenübertragungsadern auf (Anspruch 5).
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Außengeometrie des Flachkabels und die Innengeometrie eines Aufnahmeraumes der Anschlußvorrichtung derart aufeinander abgestimmt, daß das Flachkabel nur in einer definierten Lage in die Anschlußvorrichtung einbringbar ist (Anspruch 6). Mit dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ein unbeabsichtigtes Vertauschen des Daten- und des Leistungskabelteiles mit der möglichen Folge einer Beschädigung wertvoller Anschlußgeräte (Computer und ähnliches) praktisch ausgeschlossen. Diese weitgehende Absicherung gegen ein unbeabsichtigtes Vertauschen der Kabelanschlüsse ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise eine Kombination aus Leistungs- und Datenkabel, die auch höchsten Sicherheitsanforderungen gerecht wird.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Datenübertragungsadern in übersichtlicher Weise zu einem Datenkabelteil und die Energieübertragungsadern zu einem Leistungskabelteil zusammengefaßt, wobei der Datenkabelteil und der Leistungskabelteil über einen Steg miteinander verbunden sind (siehe Anspruch 7). Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn der Steg im Bezug zur Senkrechten zur Kabelebene asymmetrisch angeordnet ist, da in diesem Fall anhand des Steges eine gegen falsches Einlegen gesicherte Einbringung des Kabels in die Aufnahmevorrichtung möglich ist.
Herkömmliche Anschlußvorrichtungen wie z.B. Stecker sind normalerweise an das Ende eines Kabels anzuschließen. Grundsätzlich kann auch die Anschlußvorrichtung der Erfindung so ausgebildet sein, daß sie nur an ein Kabelende anschließbar ist, zum Beispiel indem nur eine Durchtritts öffnung für das Kabel vorhanden ist. Besonders vorteilhaft ist die Anschlußvorrichtung jedoch so ausgebildet, daß mit ihr das Flachkabel als durchgehendes Kabel angezapft werden kann, zum Beispiel indem sie eine Öffnung für den Eintritt und eine für den Austritt des Kabels aufweist (Anspruch 8). Diese Maßnahme erlaubt den Anschluß mehrerer Geräte an eine Leitung (und damit eine dezentrale Verteilung von "Bus-Intelligenz"), ohne daß diese aufgetrennt werden müßte. Sie erlaubt insbesondere das nachträgliche Installieren von Anschlüssen an praktisch jeder beliebigen Stelle des Kabels - ohne zusätzlichen Aufwand - und stellt so eine beachtliche Erleichterung dar.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Anschlußvorrichtung Leistungsstrom-Ankopplungsmittel und Datenbus-Ankopplungs mittel aufweist (Anspruch 9). Diese sind einerseits mit den Kontaktmitteln verbunden, andererseits erlauben sie die Ankopplung von Geräten. Im einfachsten Fall kann es sich bei ihnen zum Beispiel um Steck-, Schraub- oder Klemmverbinder handeln. Vorzugweise umfassen die Datenbus-Ankopplungsmittel elektronische Bus-Transceiver, transformatori sche Übertrager oder Optokoppler und die Leistungsstrom-Ankopplungsmittel Relais zum Schalten des Leistungsstroms. In diesem Fall, wenn die Ankopplungsmittel elektronische, elektromechanische und/oder optische Koppeleinrichtungen umfassen, sind diese besonders vorzugsweise in wenigstens einem gesonderten, mit der Anschlußvorrichtung verbindbaren Gehäuse untergebracht (Anspruch 10).
Nachfolgend wird die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1a-f
verschiedene Ausführungsbeispiele von Flachkabeln;
Fig. 2a
eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Anschlußvorrichtung mit einge setztem Flachkabel, entlang Linie II-II in Fig. 2b;
Fig. 2b
eine Draufsicht auf die Anschlußvorrichtung nach Fig. 2a;
Fig. 3a
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Anschlußvorrichtung mit eingesetztem Flachkabel, mit einer von oben einsteckbaren Ankopplungsmittel-Einheit; und
Fig. 3b
eine Ansicht entsprechend Fig. 3a, jedoch mit seitlich einsteckbarer Ankopplungsmittel-Einheit.
In den Figuren tragen sich funktionsmäßig im wesentlichen entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen.
Zunächst seien die Ausführungsbeispiele der Fig. 1 beschrieben. Nach Fig. 1a weist ein elektrisches Flachkabel 1 in einem ersten Kabelabschnitt 2 fünf elektrisch leitende Adern 3a, 3b, 3c, 3d, 3e auf, die zur Übertragung elektrischer Energie (z.B. Gleichstrom, Niederspannungs-Drehstrom) ausgelegt sind. Über einen Steg 4 ist der erste Kabelabschnitt 2 - auch Leistungskabelabschnitt genannt - mit einem zweiten Kabelabschnitt 5 (einem Datenkabelabschnitt) verbunden. Der Datenkabelabschnitt 5 weist wiederum zwei parallel nebeneinander verlaufende, nicht miteinander verdrillte Datenübertragungsadern 6a, 6b auf.
Gut zu erkennen ist die besonders vorteilhafte Querschnittsgeometrie des Flachkabels 1. Der Steg 4 wird aus dreieckigen Einschnitten gebildet, die von den beiden Außenseiten 7, 8 des Flachkabels beidseits dreieckförmig nach Innen hin verlaufen. An der rechten Seite des Datenkabelabschnittes 5 sind jeweils die rechte obere und die rechte untere Ecke abgeschrägt. Die Abschrägungen und der Steg 4 gewährleisten einen sicheren Sitz des Datenübertragungskabels in einer zugehörigen Aufnahmevorrichtung mit einer der Querschnittsgeometrie des Flachkabels 1 angepaßten Innengeometrie (siehe Fig. 2).
Das kombinierte Starkstrom- und Buskabel wird vorzugsweise wie folgt ausgelegt: als Leistungsadern 3a-3e werden 2,5 mm2 Adern, zum Beispiel für Drehstrom 380 V, 50 Hz, 16 A, und als Datenadern 1,5 mm2 Adern verwendet. Vorteilhaft sind die Adern im Flachkabel 1 in folgender Reihenfolge angeordnet: Adern 3a-3c: Polleiter; Ader 3d: Neutralleiter; Ader 3e: Schutzleiter; Adern 6a, 6b: Datenleiter.
In Fig. 1b und 1c sind verschiedene Ausführungen von Aderabschirmungen gegen elektromagnetische Störeinflüsse dargestellt. In Fig. 1b weisen die Adern 6a und 6b eine gemeinsame Abschirmung 9 auf. In Fig. 1c weisen sie dagegen jeweils eine einzelne Abschirmung 9a, 9b auf. Die Abschirmung wird vorteilhaft durch eine aluminiumkaschierte PETP(Polyethylenterephtalat)-Folie gebildet.
Fig. 1d zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel, bei dem Datenkabelteil 5 und Leistungskabelteil 2 nicht durch einen Steg voneinander getrennt sind. Eine eindeutige, sichere Einpassung in die Anschlußvorrichtung wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine Einkerbung 10 an der rechten Außenseite des Flachkabels 1 gewährleistet.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1e zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden Datenübertragungsadern 6a, 6b nicht nebeneinander, sondern links und rechts der Leistungsadern 3a-3e liegen. Vorzugsweise dienen hier die den Datenübertragungsadern 6a, 6b jeweils benachbart liegenden Leistungsadern 3a, 3e als Schutzleiter bzw. Neutralleiter. Ferner weist dieses Ausführungsbeispiel keine Kerbung auf. Die Einpassung in die zugehörige Aufnahmevorrichtung übernehmen allein zwei Dreiecksaussparungen in der rechten oberen und der rechten unteren Ecke des Kabels.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1f entspricht im wesentlichen dem der Fig. 1a. Ein Unterschied besteht nur darin, daß der Datenkabelteil 5 keine Außenkanten aufweist, sondern außen verrundet ist, und die Außenkanten am Leistungskabelteil abgeschrägt sind.
Damit ein Kontaktieren durch Durchstechen der Kabelisolation sichergestellt ist, muß die Lage der einzelnen Adern (3a-3e,6a,6b) relativ zum Kabeläußeren genau festgelegt sein. Entsprechend beträgt bei den gezeigten Ausführungsformen die Genauigkeit der Position der Mitten sämtlicher Adern (3a-3e, 6a,6b) relativ zum Kabeläußeren mindestens ± 0,3 mm.
Fig. 2a zeigt eine Anschlußvorrichtung 11, in die ein durchgehendes Flachkabel 1 eingesetzt ist. Die Anschlußvorrichtung weist einen mit einem Längssteg 13 versehenen Isolierkörper 12 auf, der über zwei Schenkel 14, 15 mit Rippen 16, 17 in ein entsprechend geformtes Grundteil 18 mit Schenkeln 19, 20 eingreift.
Gut zu erkennen ist in Fig. 2a ferner, daß die Außengeometrie des Flachkabels 1 und die Innengeometrie eines Aufnahmeraumes 21 der Anschlußvorrichtung derart aufeinander abgestimmt sind, daß das Flachkabel 1 nur in einer definierten Lage in die Anschlußvorrichtung 11 einbringbar ist.
Die Anschlußvorrichtung 11 weist in dem in Fig. 2a und 2b dargestellten Ausführungsbeispiel sieben Anschlußklemmen 22 auf, die je ein mit einer Spitze 23 zum Durchstechen einer Kabelisolation 24 - und bei den Datenadern 6a,6b auch der Schirmung 9 - versehenes Kontaktmittel, hier eine Kontakt schraube 25 haben. Diese ist wiederum jeweils mit einer der Adern 3a-3e, 6a,6b des Flachkabels 1 in Kontakt bringbar. Die zum Anschluß an die Datenübertragungsadern bestimmten Kontaktschrauben 25 weisen zusätzlich außen eine elektrische Isolation 26 im Bereich zwischen ihrem Gewindekörper 27 und ihrer Spitze 23 auf, die vor Kurzschlüssen zwischen Ader 6a,6b und Schirmung 9 schützt. Aus der Isolation 26 ragt die Spitze 23 in Form eines Metallstiftabschnitts heraus. Das Gewinde 27 der Schraube 25 dringt nicht in das Kabel ein. Die Köpfe 28 der Kontaktschrauben 25 sind von einem Isolierkragen 29 umgeben. Öffnungen 30, 30' stellen hier die Ankopplungsmittel dar; sie dienen zum unkomplizierten Einstecken von Zweigleitern.
Die Kontaktschrauben 25 sind in Längsrichtung des Flachkabels gegeneinander versetzt in die Anschlußvorrichtung 11 eingesetzt, so daß Kurzschlüsse und ähnliches vermieden werden. Daten- und Leistungsanschlüsse sind ferner klar voneinander getrennt.
Bei den weiteren Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3a und 3b ist zum Ankoppeln eines oder mehrerer Geräte jeweils eine Ankopplungsmittel-Einheit in einem zusätzlichen, separaten Gehäuse 31 bereitgestellt, die beispielsweise Bus-Transceiver zur Datenbus-Ankopplung und ein Relais zur Schaltung des Leistungsstroms umfaßt. Zur lösbaren Verbindung des Gehäuses 31 mit der Anschlußvorrichtung 11 dient eine Steckverbindung, die vorteilhaft durch Steckstifte 32 am Gehäuse 31 und Steckbuchsen 33 an der Anschlußvorrichtung 11 gebildet wird. Die Anordnung der Steckstifte 32 und Steckbuchsen 33 entspricht der Anordnung von (hier nicht gezeigten) Kontaktschrauben in der Anschlußvorrichtung 11. Sie ist hier an eine alternative Ausführungsform des Flachkabels 1 mit in der Mitte zwischen den Energieübertragungsadern verlaufenden Datenübertragungsadern angepaßt und weicht daher von der Ausführungsform nach Fig. 2b ab. Sie ist derart, daß ein Zusammenstecken von Gehäuse 31 und Anschlußvorrichtung 11 nur in einer einzigen, eindeutigen Relativorientierung möglich ist. Von dem Gehäuse 31 führt ein (nicht gezeigtes) Anschlußkabel zu dem angeschlossenen Gerät. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3a erfolgt das Einstecken des Gehäuses 31 in die Anschlußvorrichtung 11 von oben (bezogen auf ein horizontal liegendes Flachkabel 1). Das Gehäuse 31 entspricht in seinen Flächenabmessungen denen der Anschlußvorrichtung 11, so daß beide im zusammengesteckten Zustand einen kompakten Block bilden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3b wird das Gehäuse 31 hingegen seitlich in die Anschlußvorrichtung 11 gesteckt. Die Steckverbindungen 32, 33 sind hier längs einer Geraden angeordnet; die Datensteckverbindung 32a, 33a ist jedoch von der Leistungssteckverbindung 32b, 33b abgesetzt, so daß hieraus eine eindeutige Einsteckorientierung folgt.
Zusammengefaßt ergibt sich mit der Erfindung ein datenbusfähiges, abisolierfreies Installationssystem, welches aus dem Flachkabel 1 nebst den daran angepaßten Anschlußvorrichtungen bzw. -dosen 11 besteht. Die Erfindung ermöglicht eine Verlegung von Starkstrom- und Busleitungen und einen Anschluß daran in einem Arbeitsgang. Die Installation dieser Kabel in Hohldecken, Kanälen, Schächten und ähnlichen Hohlräumen wird damit erheblich beschleunigt. Die Anschlußvorrichtung 11 ermöglicht ein abisolierfreies Erstellen des Kontaktes zwischen Hauptleitungen und Stichleitungen, da sie neben den Starkstromanschlüssen zugleich über eine Datenbus-Anschlußmöglichkeit verfügt, mit deren Hilfe es möglich ist, elektrische und/oder elektronische Geräte wie z.B. Computer mit Befehlen oder Meldungen zu versorgen.

Claims (10)

  1. Elektrisches Installationssystem, gebildet durch Flachkabel (1) und Anschlußvorrichtung (11),
    bei welchem das Flachkabel (1) im wesentlichen in einer Ebene angeordnete Energieübertragungs- und Datenübertragungsadern (3a-3e; 6a,6b) aufweist, wobei die Datenübertragungsadern (6a, 6b) abgeschirmt sind und nicht miteinander verdrillt sind, und
    bei welchem die Anschlußvorrichtung (11) so ausgebildet ist, daß die Energieübertragungs- und Datenübertragungsadern (3a-3e; 6a,6b) mit Hilfe von Kontaktmitteln abisolierfrei durch Durchstechen einer Isolation (24) anschließbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Anschlußvorrichtung (11) so ausgebildet ist, daß beim Anschließen der Datenübertragungsadern (6a,6b) auch die Schirmung (9) durchstochen wird, wobei die Kontaktmittel für die Datenübertragungsadern (6a,6b) eine elektrische Isolation aufweisen, welche vor Kurzschlüssen zwischen Ader (6a,6b) und Schirmung (9) schützt.
  2. Installationssystem nach Anspruch 1, bei welchem die den Datenübertragungsadern (6a, 6b) benachbarte(n) Energieübertragungsader(n) (3e) als Schutzleiter oder Neutralleiter dient (dienen).
  3. Installationssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Schirmung (9) die Datenübertragungsadern (6a,6b) gemeinsam oder jeweils einzeln umschließt.
  4. Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Anschlußvorrichtung eine der Anzahl der Adern (3a-3e, 6a, 6b) entsprechende Anzahl Kontaktmittel aufweist, wobei die Kontaktmittel zum Durchstechen der Isolation (24) und bei den Datenübertragungsadern (6a,6b) auch der Schirmung (9) eine Spitze (23) aufweisen, wobei es sich bei den Kontaktmitteln insbesondere um Kontaktschrauben (25) handelt.
  5. Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem das Flachkabel (1) vier oder fünf Energieübertragungsadern (3a-3e) und wenigstens zwei Datenübertragungsadern (6a,6b) aufweist.
  6. Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Außengeometrie des Flachkabels (1) und die Innengeometrie eines Aufnahmeraumes (21) der Anschlußvorrichtung (11) derart aufeinander abgestimmt sind, daß das Flachkabel (1) nur in einer definierten Lage in die Anschlußvorrichtung (11) einbringbar ist.
  7. Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem die Datenübertragungsadern (6a,6b) zu einem Datenkabelteil (5) und die Energieübertragungsadern (3a-3e) zu einem Leistungskabelteil (2) zusammengefaßt sind, wobei der Datenkabelteil (5) und der Leistungskabelteil (2) über einen Steg (4) miteinander verbunden sind.
  8. Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die Anschlußvorrichtung (11) so ausgebildet ist, daß mit ihr das Flachkabel (1) als durchgehendes Kabel angezapft werden kann.
  9. Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem die Anschlußvorrichtung (11) Leistungsstrom-Ankopplungsmittel und Datenbus-Ankopplungsmittel aufweist.
  10. Installationssystem nach Anspruch 9, bei welchem die Ankopplungsmittel elektronische, elektromechanische und/oder optische Koppeleinrichtungen umfassen, die in wenigstens einem gesonderten, mit der Anschlußvorrichtung verbindbaren Gehäuse (31) untergebracht sind.
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