EP0769825B1 - Anschlussklemme, insbesondere zum Anschliessen von Abzweigleiter an Hauptleiter sowie Kontaktelement hierfür - Google Patents

Anschlussklemme, insbesondere zum Anschliessen von Abzweigleiter an Hauptleiter sowie Kontaktelement hierfür Download PDF

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EP0769825B1
EP0769825B1 EP96115829A EP96115829A EP0769825B1 EP 0769825 B1 EP0769825 B1 EP 0769825B1 EP 96115829 A EP96115829 A EP 96115829A EP 96115829 A EP96115829 A EP 96115829A EP 0769825 B1 EP0769825 B1 EP 0769825B1
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EP
European Patent Office
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contact element
clamping
connection terminal
terminal according
spring
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EP96115829A
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EP0769825A3 (de
EP0769825A2 (de
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Falk Hardt
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Gerhard Petri GmbH and Co KG
Original Assignee
GPH GmbH
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Publication date
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Publication of EP0769825A2 publication Critical patent/EP0769825A2/de
Publication of EP0769825A3 publication Critical patent/EP0769825A3/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2404—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/20—End pieces terminating in a needle point or analogous contact for penetrating insulation or cable strands
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/26—Connections in which at least one of the connecting parts has projections which bite into or engage the other connecting part in order to improve the contact
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/03—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/031—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for multiphase cables, e.g. with contact members penetrating insulation of a plurality of conductors

Definitions

  • the present invention relates to a contact element for generating an electrical contact between the main conductor of a ground line and branch line, according to the preamble of claim 1.
  • the present invention relates to a terminal for connecting branch conductor to the main conductor of a ground line, according to the preamble of claim 7.
  • Terminals are used to connect at least one branch conductor with a main conductor, which is usually laid in the ground and as such must not be interrupted, d. H. a separation of the main conductor and interposition of a connector to the branch for the branch conductors is prohibited according to appropriate regulations.
  • a terminal for connecting branch conductors to main conductors of a ground line which has a plurality of clamping elements which can be attached to and enclose the main conductor.
  • the terminal has a plurality of contact elements in the assembled state between a core of a main conductor of a ground line and generate a branch conductor an electrical contact.
  • the contact element has at least one opening for introducing a branch conductor, wherein the contact element tooth-shaped contacts, which are suitable to pierce the insulation of a main conductor and to produce the electrical contact between the contact element and the main conductor.
  • the clamping elements are connected to each other and to the main conductor via a clamping device secured in position.
  • the branch conductors are secured in position by means of clamping screws in the clamping elements at their extraction.
  • the clamping screws have a, according to the branch conductor, large, possibly almost equal outside diameter, which is obviously necessary to exert the necessary clamping force on the branch conductor.
  • a contact socket for receiving extremely thin components which are not larger than a human hair.
  • spring elements with pointed tongues are provided which are to establish an electrical contact between the contact socket and the hair-thin contact pin, while ensuring an unlimited often pulling out of the contacts from the socket.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a contact element, which is suitable for the connection of at least one branch conductor to a main conductor, and thus finds universal application, both the electrical connection and the position assurance of the branch conductor against pulling out by simple measures and to be ensured without additional clamping screws.
  • the present invention seeks to improve a terminal of the type mentioned in such a way that it can be used universally and in particular a particularly simple fixation of the or the branch conductor in the terminal allows.
  • the contact element (39) has at least two spring elements (57) which are formed substantially the same, wherein the spring elements (57) spring means (67) and in the opening (51) of the contact element (39) are angeornet, and that the spring elements (57) are annular and are provided by the inner edge (61) of the annular spring element (57) starting notches (63) extending in the direction of the outer edge (65) of the spring element (57), wherein between two adjacent notches (63) one of the spring means (67) is formed, wherein the spring means engage the branch conductor such that both a position assurance of the branch conductor (15) without additional screwing and jamming and the electrical contact between the branch conductor (15) and contact element (39) generated is, is a particularly simple mounting of the contact elements, in particular without the use of other plant or groan . Reached screws elements
  • the spring device is deformed upon insertion of the branch conductor through this and thus generates both a position assurance of the branch conductor and an electrical contact between the contact element and branch conductor.
  • the spring element used in the contact element according to the invention is able to produce the required position securing force for the branch conductor, wherein in addition a good electrical contact due to the deformed Sections of the contact element and thus their investment is ensured at this.
  • the contact element has at least two spring elements which are suitable for branch conductors of different cross-sectional dimensions, a universal applicability of the contact element and thus of the terminal is provided. For example, by different diameters branch conductors of different diameters can be held by an embodiment of a terminal.
  • the contact element has two openings for receiving two branch conductors.
  • two branch lines for two different houses can be clamped.
  • the axes of the openings coincide, wherein additionally advantageously the axis or the axes parallel to the axis of the main conductor in the terminal runs or run.
  • this advantageously serves as a stop for the branch conductor when it is inserted into the opening.
  • tooth-shaped contacts are arranged in several rows next to each other.
  • the contact element may be sleeve-shaped.
  • Terminals especially those that are laid in the ground, must be permanently protected against ingress of dirt and moisture, so that the electrical connection is permanently secured.
  • the clamping element has at least one opening inwardly towards the main conductor cavity for receiving a contact element. This is advantageously achieved that the contact element against the exterior of the terminal is completely sealed and thus penetration of moisture and dirt can be reliably prevented.
  • the terminal is composed of a plurality of clamping elements, which are formed sector-shaped for this purpose.
  • a terminal with four clamping elements is formed, which may be identical in their design. This in turn advantageously has a simplification in the production of the clamping elements result.
  • main conductors are used, which have different sizes in their veins.
  • a main conductor is used in which three cores are sector-shaped with an angle of greater than 90 ° and a fourth wire as a neutral is located in the remaining fourth sector, this wire may for example also be present as a round wire.
  • clamping elements are formed, d. H. Three clamping elements with larger sector dimensions and one clamping element with a smaller sector are used.
  • the clamping elements are formed in a circular arc segment ( FIG. 3 and 5 ).
  • three clamping elements are formed with a corresponding sector angle ⁇ , and the fourth, smaller clamping element has a correspondingly smaller sector angle.
  • a sealant for further sealing of the electrical connection points of contact element or clamping element and main conductor, is provided, which extends between the inner peripheral side of the contact element and the main conductor.
  • the opening of the contact element, in which the branch conductor is inserted, are sealed to the outside.
  • this is designed as a rib-like, provided with externally accessible depressions body.
  • the clamping element has a wedge projecting in the direction of the main conductor, which makes it possible for the wedge to be able to be inserted between two wires of the main conductor when applying the clamping element, thus achieving a first holding of the loose clamping element on the main conductor.
  • the wedge is advantageously divided into two spaced part wedges, which are advantageously arranged in axial end regions of the clamping element, so that there is provided between them for the introduction of the contact element in the clamping element, a corresponding space.
  • the clamping element has one, preferably two, in the axial direction oppositely extending, queritessverjüngende areas, which extend from the end faces of the clamping member.
  • the projection areas can advantageously be formed integrally with the clamping element, so that the clamping element can be produced, for example, as an injection-molded part.
  • the clamping device for clamping the clamping elements to each other and to the main conductor is preferably formed as a pipe clamp, which can be placed in a simple manner around the clamping elements.
  • the clamp may be band-shaped and have a helical tightening element which applies by screws a corresponding torque on the clamping elements.
  • the screw of the helical tightening element is designed as Abr regardingkopfschraube. Upon reaching a corresponding tightening torque thus breaks off the head of this screw, which also supports a particularly simple and secure installation of the terminal.
  • FIG. 1 shows in a perspective schematic representation of a terminal 1, which is arranged around a main conductor 3.
  • the main conductor 3 has an insulating jacket 5 which surrounds a multicore cable harness 7.
  • the cable harness 7 comprises four wires.
  • the area 9 is surrounded by the terminal 1, which has four clamping elements 11, of which in FIG. 1 three are visible.
  • clamping element 11 which is provided with openings 13, in each of which a branch conductor 15 is inserted.
  • the other clamping elements 11 also have openings for the branch conductor 15.
  • the four sector-shaped clamping elements 11 are surrounded by a band-shaped pipe clamp 17, which has a helical tightening element 19.
  • the clamping elements 11 shown there have smooth outer surfaces, whereas in an alternative embodiment according to FIG. 2 a clamping element 25 is shown, the rib-shaped structures with after outside open recesses or cavities 27 is provided. Ribs 29 and 30 define these cavities 27.
  • FIG. 2 shows the clamping element 25 on its end face 31 on a cross-sectional tapered projection portion 33, wherein the taper extends in the direction of the outside or in the axial direction of the clamping member 25.
  • the partially broken section A is used in conjunction with FIG. 6 described.
  • FIG. 3 shows a sectional view along the line III-III of FIG. 2 , From this sectional view, the structure of the clamping element 25, which is identical except for the outer contour with the structure of the clamping element 11, clearly. For the sake of clarity, the illustration of the spring elements is omitted here and is in FIG. 5 shown.
  • a cavity 35 is formed, which is open from the inside 37 of the clamping member 25 ago.
  • a contact element 39 is inserted, which is formed so that it follows the contour of the cavity 35 on the one hand and the inside 37 of the clamping member 25 on the other hand.
  • tooth-shaped contacts 43 are provided which taper towards the main conductor point.
  • a band-shaped sealant 45 is further provided on the underside 41 of the contact element 39.
  • the clamping element 25 further has a wedge 47, which serves for a first position securing the clamping element 25 on the main conductor.
  • FIG. 4 is shown in reduced form a clamping element 25 with two projection portions 33 schematically.
  • the clamping element 25 in this case has two partial wedges 47, which are arranged on the respective end regions of the clamping element 25. In between, there is a free space 49, which serves in particular to introduce the contact element 39 from below into the cavity 35 of the clamping element 25.
  • band-shaped sealant 45 is visible and in conjunction with FIG. 3 shows that the tooth-shaped contacts 43 are arranged in three rows of 4 teeth each.
  • FIG. 5 is the view of an insulated inventive contact element 39, as shown in FIG. 3 is shown as inserted into the clamping element 25 part. Out FIG. 5 is an end opening 51 can be seen with reference to FIG. 6 is explained in more detail.
  • FIG. 6 shows a sectional view of the contact element 39 according to the invention according to the line VI-VI of FIG. 5 ,
  • the contact element 39 has a symmetrical design with two openings 51 whose axes 53 and 54 coincide in this embodiment.
  • a partition wall 55 is formed, which can serve as a stop for a branch conductor.
  • spring elements 57 are provided, one of which in FIG. 7 is shown in plan view
  • each opening 51 three sets 59 of spring elements 57 are arranged.
  • the spring element 57 is annular, with notches 63 running from the inner edge 61 to the outer edge 65, which result in flexible spring devices in the form of tongues.
  • a sector-shaped clamping element 11 or 25 after the other is inserted by means of the wedge 47 between two wires of the main conductor 3 and is initially secured in position.
  • the band-shaped pipe clamp 17 is placed around the clamping elements 11 and tightened by Abr designedkopfschraube 21.
  • the tooth-shaped contacts 43 penetrate into the insulating sheath of each core, cut through this and meet the actual metallic conductor of the corresponding core.
  • the branch conductor 15 is inserted into the opening 13 or 51 and passes through one or more spring element sets 59.
  • the spring means 67 deform and grind on the surface of the branch conductor 15 such that the oxide layer located thereon is severed and an electrical contact is made .
  • the spring devices 67 jam on the branch conductor and prevent it being able to be pulled out of the opening 51 or 13 counter to its insertion direction. This will be both a safe electrical Contact or a secure electrical connection created as well as a secure anchoring of the branch conductor 15 in the opening of the clamping element 11 and 25 ensured.
  • the present invention is not limited to the described embodiments. Depending on requirements, for example, more clamping elements can be provided, for example, in main conductors with more than four wires.
  • the contact element 39 has two openings 51 in the illustrated example case. When using the terminal for only one branch, however, it is sufficient that only about half of the contact element 39 is provided, ie. H. that only one opening 51 is provided.
  • the training and the number of rings 57 can be configured according to variable.
  • polygonal internal recesses of the rings could be provided, and the holding and contacting action of a spring element 57 may already be sufficient to securely hold the corresponding branch conductor in the contact element and to ensure the electrical connection.

Landscapes

  • Cable Accessories (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktelement zur Erzeugung eines elektrischen Kontaktes zwischen Hauptleiter einer Erdleitung und Abzweigleiter, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Anschlussklemme zum Anschließen von Abzweigleiter an Hauptleiter einer Erdleitung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
  • Anschlussklemmen dienen zum Verbinden von wenigstens einem Abzweigleiter mit einem Hauptleiter, der in der Regel in der Erde verlegt ist und als solcher nicht unterbrochen werden darf, d. h. dass ein Auftrennen des Hauptleiters und Zwischensetzen eines Verbindungsstücks zur Abzweigung für die Abzweigleiter gemäß entsprechender Vorschriften verboten ist.
  • Aus der FR-A-2 135 400 ist eine Anschlussklemme zum Anschließen von Abzweigleiter an Hauptleiter einer Erdleitung bekannt, die mehrere Klemmelemente aufweist, die um den Hauptleiter anbringbar sind und diesen umschließen. Die Anschlussklemme weist mehrere Kontaktelemente auf, die im montierten Zustand zwischen einer Ader eines Hauptleiters einer Erdleitung und einem Abzweigleiter einen elektrischen Kontakt erzeugen. Das Kontaktelement weist weinigstens eine Öffnung zum Einführen eines Abzweigleiters auf, wobei das Kontaktelement zahnförmige Kontakte aufweist, die geeignet sind, die Isolierung eines Hauptleiters zu durchstoßen und den elektrischen Kontakt zwischen Kontaktelement und Hauptleiter zu erzeugen.
  • Die Klemmelemente sind miteinander und mit dem Hauptleiter über eine Festklemmeinrichtung lagesicherbar verbunden. Wie beispielsweise aus Figur 1 der FR-A-2 135 400 ersichtlich, werden die Abzweigleiter mittels Klemmschrauben in den Klemmelementen an ihrem Herausziehen lagegesichert. Die Klemmschrauben haben einen, entsprechend bezogen auf den Abzweigleiter, großen, gegebenenfalls nahezu gleich großen Außendurchmesser, der offensichtlich notwendig ist, um die notwendige Klemmkraft auf den Abzweigleiter auszuüben. Die Stromübertragung auf den Abzweigleiter erfolgt über die Innenwand der im Klemmelement ausgebildeten Öffnung zur Aufnahme des Abzweigleiters. Durch die großflächige Anlage des Abzweigleiters an das Klemmelement, was nicht zuletzt durch das feste Klemmen mittels der Klemmschrauben erzeugt wird, wird eine sichere Stromübertragung erzeugt.
  • Aus der US-A-3,383,648 ist eine Kontaktbuchse zur Aufnahme von extrem dünnen Komponenten bekannt, welche nicht größer als ein menschliches Haar sind. Zum zeitweisen Halten sind Federelemente mit spitzen Zungen vorgesehen, die einen elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktbuchse und dem haarfeinen Kontaktstift herstellen sollen, wobei sie ein unbegrenzt oftmaliges Herausziehen der Kontakte aus der Buchse sicherstellen sollen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktelement zu schaffen, das für den Anschluss wenigstens eines Abzweigleiters an einem Hauptleiter geeignet ist, und somit universelles Anwendung findet, wobei sowohl die elektrische Verbindung als auch die Lagesicherung des Abzweigleiters gegen ein Herausziehen durch einfache Maßnahmen und ohne zusätzliche Klemmschrauben sichergestellt werden soll.
  • Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anschlussklemme der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass diese universell einsetzbar und insbesondere eine besonders einfache Fixierung des bzw. der Abzweigleiter in der Anschlussklemme ermöglicht.
  • Die Lösung dieser Aufgaben ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 7.
  • Dadurch, daß das Kontaktelement (39) wenigstens zwei Federelemente (57) aufweist, die im wesentlichen gleich ausgebildet sind, wobei die Federelemente (57) Federeinrichtungen (67) aufweisen und in der Öffnung (51) des Kontaktelements (39) angeornet sind, und daß die Federelemente (57) ringförmig ausgebildet sind und von dem Innenrand (61) des ringförmigen Federelements (57) ausgehend Einkerbungen (63) vorgesehen sind, die sich in Richtung Außenrand (65) des Federelements (57) erstrecken, wobei zwischen zwei benachbarten Einkerbungen (63) eine der Federeinrichtungen (67) gebildet wird, wobei die Federeinrichtungen am Abzweigleiter derart eingreifen, daß sowohl eine Lagesicherung des Abzweigleiters (15) ohne zusätzliche Verschraubungen und Verklemmungen als auch der elektrische Kontakt zwischen Abzweigleiter (15) und Kontaktelement (39) erzeugt wird, wird ein besonders einfaches Montieren des kontakt elements, insbesondere ohne die Verwendung weiteren Werkreuge bzw. Schrauben elemente erreicht
  • Erfindungsgemäß wird somit die Federeinrichtung bei Einführen des Abzweigleiters durch diesen verformt und damit sowohl eine Lagesicherung des Abzweigleiters als auch ein elektrischer Kontakt zwischen Kontaktelement und Abzweigleiter erzeugt.
  • Erfindungsgemäß wird es somit möglich, durch einfaches Einstecken des Abzweigleiters in die entsprechende Öffnung des Kontaktelements diesen in dem Kontaktelement lagezusichern, wobei zusätzliche aufwendige Verschraubungen und Verklemmungen des Abzweigleiters mittels Schrauben vermieden werden.
  • Das in dem erfindungsgemäßen kontaktelement verwendete Federelement ist in der Lage, die für den Abzweigleiter erforderliche Lagesicherungskraft zu erzeugen, wobei zusätzlich ein guter elektrischer Kontakt aufgrund der verformten Abschnitte des Kontaktelements und damit deren Anlage an diesen sichergestellt ist.
  • Dabei ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Kontaktelement zusätzlich der vorteil, daß dieses universell bei Anschlußklemmen einsetzbar ist, und für jegliche Art von Anschlußklemmen verwendbar ist, die bei der elektrischen Verbindung von zwei Leitern eingesetzt werden.
  • Dies schließt auch insbesondere vieladrige Leiter sowohl als Hauptleiter als auch als Abzweigleiter ein.
  • Weist das Kontaktelement wenigstens zwei Federelemente auf, die für Abzweigleiter unterschiedlicher Querschnittabmessungen geeignet sind, so ist eine universelle Einsetzbarkeit des Kontaktelements und damit der Anschlußklemme geschaffen. Durch beispielsweise unterschiedliche Durchmesser können Abzweigleiter unterschiedlicher Durchmesser von einer Ausführungsform einer Anschlußklemme gehalten werden.
  • Mit Hilfe von Federeinrichtungen wird vorteilhafterweise erreicht, daß beim Einstecken des Abzweigleiters dessen Oberfläche angeritzt bzw. aufgerissen wird und die sich darauf befindliche Oxidschicht beispielsweise bei Aluminiumleitern zerstört wird. Dies führt somit zum sicheren Erzeugen einer elektrischen Kontaktverbindung.
  • Vorteilhafterweise wird eine noch höhere Kompaktheit der Anschlußklemme dadurch erreicht, daß das Kontaktelement zwei Öffnungen zur Aufnahme von zwei Abzweigleitern aufweist. Somit können mit einem Kontaktelement zwei Abzweigleitungen für zwei verschiedene Häuser geklemmt werden.
  • Dabei können die Achsen der Öffnungen zusammenfallen, wobei zusätzlich vorteilhafterweise die Achse oder die Achsen parallel zur Achse des Hauptleiters in der Anschlußklemme verläuft bzw. verlaufen.
  • Wird zwischen den Öffnungen eine Trennwand vorgesehen, so dient diese vorteilhafterweise als Anschlag für den Abzweigleiter, wenn dieser in die Öffnung eingesteckt wird.
  • Gleiches bzw. ähnliches gilt auch für die oben ausgeführten unterschiedlichen Federelemente bzw. Federelementsätze, wobei beispielsweise die Öffnungen der Federelemente sich in Richtung des Anschlags der Öffnung bzw. der Trennwand verjüngen. Das bedeutet, daß der kleinste Abzweigleiter vom innersten Federelement aufgenommen wird und der größte Abzweigleiter vom Federelement aufgenommen wird, das der Eintrittsöffnung am nächsten liegt.
  • Vorteilhafterweise sind zahnförmige Kontakte in mehreren Reihen nebeneinander angeordnet.
  • In einer besonders einfachen Ausführungsform kann das Kontaktelement hülsenförmig ausgebildet sein.
  • Anschlußklemmen, insbesondere solche, die in der Erde verlegt werden, müßen dauerhaft gegen Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit geschützt werden, damit die elektrische Verbindung dauerhaft gesichert ist. Aus diesem Grund weist das Klemmelement wenigstens einen sich nach innen zum Hauptleiter hin öffnenden Hohlraum zur Aufnahme eines Kontaktelements auf. Damit wird vorteilhafterweise erreicht, daß das Kontaktelement gegenüber dem Äußeren der Anschlußklemme vollständig abgedichtet ist und somit ein Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz sicher verhindert werden kann.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Anschlußklemme aus mehreren Klemmelementen zusammengesetzt ist, die hierzu sektorförmig ausgebildet sind.
  • Abhängig von der Art des Hauptleiters werden entsprechende Sektoren gebildet. So wird bei einem vieradrigen Hauptleiter, der im wesentlichen vier gleich große Adern aufweist, eine Anschlußklemme mit vier Klemmelementen gebildet, die in ihrer Ausgestaltung identisch sein können. Dies hat wiederum vorteilhaft eine Vereinfachung in der Herstellung der Klemmelemente zur Folge.
  • In zunehmenden Maße werden jedoch auch Hauptleiter verwendet, die in ihrer Größe unterschiedliche Adern aufweisen. Beispielsweise wird ein Hauptleiter verwendet, bei dem drei Adern sektorförmig mit einem Winkel von größer 90° vorhanden sind und eine vierte Ader als Nullleiter befindet sich in dem verbleibenden vierten Sektor, wobei diese Ader beispielsweise auch als runder Draht vorliegen kann.
  • Entsprechend werden die Klemmelemente ausgebildet, d. h. es werden drei Klemmelemente mit größeren Sektorabmessungen und ein Klemmelement mit einem kleineren Sektor verwendet.
  • Vorteilhafterweise sind die Klemmelemente kreisbogensegmentförmig ausgebildet (Figur 3 und 5).
  • Im Falle von vier gleich großen Klemmelementen ergibt sich ein Kreisbogensektorwinkel α von jeweils 90° Grad pro Klemmelement.
  • Bei einem sogenannten dreieinhalbadrigen Hauptleiter werden drei Klemmelemente mit einem entsprechenden Sektorwinkel α ausgebildet und das vierte, kleinere Klemmelement weist einen entsprechend kleineren Sektorwinkel auf.
  • Zur weiteren Abdichtung der elektrischen Verbindungsstellen von Kontaktelement bzw. Klemmelement und Hauptleiter, ist eine Dichtungsmasse, vorzugsweise in Form eines Dichtungsbandes (Figur 3 bis 5) vorgesehen, das sich zwischen der Innenumfangsseite des Kontaktelements und dem Hauptleiter erstreckt.
  • Entsprechend kann auch die Öffnung des Kontaktelements, in die der Abzweigleiter eingesteckt wird, nach außen abgedichtet werden.
  • Zur Versteifung des Klemmelements einerseits und zur Materialeinsparung beim Klemmelement andererseits ist dieses als rippenartiger, mit von außen zugänglichen Vertiefungen versehener Körper ausgebildet. Dadurch wird die ausreichende Festigkeit des Klemmelements bei dessen Andrücken an den Hauptleiter einerseits und beim Andrücken an die benachbarten Klemmelemente andererseits erreicht.
  • Vorteilhafterweise weist das Klemmelement einen in Richtung des Hauptleiters vorspringenden Keil auf, wodurch ermöglicht wird, daß beim Ansetzen des Klemmelements der Keil zwischen zwei Adern des Hauptleiters eingesteckt werden kann und somit eine erste Halterung des losen Klemmelements am Hauptleiter erreicht wird.
  • Der Keil ist vorteilhafterweise in zwei voneinander beabstandete Teilkeile aufgeteilt, die vorteilhafterweise in axialen Endbereichen des Klemmelements angeordnet sind, so daß dazwischen für das Einbringen des Kontaktelements in das Klemmelement ein entsprechender Freiraum vorgesehen ist.
  • Wiederum insbesondere aus Gründen der Abdichtung weist das Klemmelement einen, bevorzugt zwei sich in Axialrichtung entgegengesetzt erstreckende, querschnittsverjüngende Bereiche auf, wobei sich diese von den Stirnseiten des Klemmelements aus erstrecken.
  • Dabei können die Vorsprungbereiche vorteilhafterweise einstückig mit dem Klemmelement ausgebildet sein, so daß das Klemmelement beispielsweise als ein Spritzgußteil herstellbar ist.
  • Die Festklemmeinrichtung zum Festklemmen der Klemmelemente untereinander und an dem Hauptleiter ist vorzugsweise als eine Rohrschelle ausgebildet, die auf einfache Weise um die Klemmelemente gelegt werden kann.
  • Die Rohrschelle kann dabei bandförmig ausgebildet sein und ein schraubenförmiges Anzugselement aufweisen, das durch Schrauben ein entsprechendes Anzugsmoment auf die Klemmelemente aufbringt.
  • Um auch ein eindeutig definiertes Anzugsmoment und damit eine eindeutig definierte Klemmkraft der Anschlußklemme am Hauptleiter zu erzeugen, ist die Schraube des schraubenförmigen Anzugselements als Abreißkopfschraube ausgebildet. Bei Erreichen eines entsprechenden Anzugsdrehmoments reißt somit der Kopf dieser Schraube ab, was zudem eine besonders einfache und sichere Montage der Anschlußklemme unterstützt.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgendenBeschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Kontaktelements bzw. der erfindungsgemäßen Anschlußklemme unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Darin zeigt:
    • Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer an einem Hauptleiter montierten erfindungsgemäßen Anschlußklemme;
    • Figur 2 eine teilweise aufgebrochene Teilansicht eines Klemmelements der erfindungsgemäßen Anschlußklemme;
    • Figur 3 eine Schnittansicht gemäß der Linie III-III von Figur 2;
    • Figur 4 eine Seitenansicht auf das Klemmelement der erfindungsgemäßen Anschlußklemme, in einer verkleinerten Darstellung;
    • Figur 5 eine Seitenansicht eines Kontaktelements;
    • Figur 6 eine Schnittansicht gemäß der Linie VI-VI von Figur 5 des Kontaktelements; und
    • Figur 7 eine Draufsicht auf ein Federelement des Kontaktelements.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren zunächst der Aufbau der erfindungsgemäßen Anschlußklemme beschrieben.
  • Figur 1 zeigt in einer perspektivischen schematischen Darstellung eine Anschlußklemme 1, die um einen Hauptleiter 3 angeordnet ist. Der Hauptleiter 3 weist einen Isoliermantel 5 auf, der einen mehradrigen Kabelstrang 7 umgibt. Im vorliegenden schematischen Beispielsfall umfaßt der Kabelstrang 7 vier Adern.
  • Im Bereich 9 der Anschlußklemme ist der Hauptleiter 3 von seinem Isoliermantel 5 befreit, was zu einer Verjüngung des Durchmessers des Hauptleiters 3 führt.
  • Der Bereich 9 ist von der Anschlußklemme 1 umgeben, die vier Klemmelemente 11 aufweist, von denen in Figur 1 drei ersichtlich sind.
  • Aus Gründen der Zeichnungsvereinfachung ist nur ein Klemmelement 11 dargestellt, das mit Öffnungen 13 versehen ist, in die jeweils ein Abzweigleiter 15 eingesteckt ist. Die anderen Klemmelemente 11 weisen ebenfalls Öffnungen für den Abzweigleiter 15 auf.
  • Die vier sektorförmigen Klemmelemente 11 sind von einer bandförmigen Rohrschelle 17 umgeben, die ein schraubenförmiges Anzugselement 19 aufweist.
  • In dem in Figur 1 gezeigten montierten Zustand der Anschlußklemme ist eine Abreißkopfschraube 21 ersichtlich, bei der der Abreißkopf bereits abgetrennt wurde und nur eine entsprechende Bruchfläche 23 ersichtlich ist.
  • Wie in Figur 1 ersichtlich, weisen die dort gezeigten Klemmelemente 11 glatte Außenflächen auf, wohingegen in einer alternativen Ausführungsform gemäß Figur 2 ein Klemmelement 25 dargestellt ist, das rippenförmige Strukturen mit nach außen offenen Vertiefungen oder Hohlräumen 27 versehen ist. Rippen 29 und 30 begrenzen diese Hohlräume 27.
  • Wie aus Figur 2 weiterhin ersichtlich, weist das Klemmelement 25 an seiner Stirnseite 31 einen querschnittverjüngenden Vorsprungbereich 33 auf, wobei die Verjüngung in Richtung der Außenseite bzw. in Achsrichtung des Klemmelements 25 verläuft.
  • Auch hier wird eine Rippenstruktur beibehalten und der Vorsprungbereich 33 ist einstückig mit dem Klemmelement 25 verbunden.
  • Der teilweise aufgebrochene Abschnitt A wird in Verbindung mit Figur 6 beschrieben.
  • Figur 3 zeigt eine Schnittansicht gemäß der Linie III-III von Figur 2. Aus dieser Schnittansicht wird der Aufbau des Klemmelements 25, der bis auf die Außenkontour mit dem Aufbau des Klemmelements 11 identisch ist, deutlich. Aus Gründen der Klarheit wird die Darstellung der Federelemente hier weggelassen und ist in Figur 5 dargestellt.
  • In dem Klemmelement 25 ist ein Hohlraum 35 ausgebildet, der von der Innenseite 37 des Klemmelements 25 her offen ist.
  • In diesem Hohlraum 35 ist ein Kontaktelement 39 eingesetzt, das so ausgebildet ist, daß es der Kontour des Hohlraums 35 einerseits und der Innenseite 37 des Klemmelements 25 andererseits folgt.
  • An der dem Hauptleiter zugewandten Innenseite oder Unterseite 41 des Kontaktelements 39 sind zahnförmige Kontakte 43 vorgesehen, die zum Hauptleiter hin spitz zulaufen.
  • An der Unterseite 41 des Kontaktelements 39 ist weiterhin eine bandförmige Dichtungsmasse 45 vorgesehen.
  • Das Klemmelement 25 weist weiterhin einen Keil 47 auf, der zu einer ersten Lagesicherung des Klemmelements 25 am Hauptleiter dient.
  • In Figur 4 ist in verkleinerter Form ein Klemmelement 25 mit zwei Vorsprungbereichen 33 schematisch dargestellt. Das Klemmelement 25 weist hierbei zwei Teilkeile 47 auf, die an den jeweiligen Endbereichen des Klemmelements 25 angeordnet sind. Dazwischen ergibt sich eine Freiraum 49, der insbesondere dazu dient, das Kontaktelement 39 von unten in den Hohlraum 35 des Klemmelements 25 einzuführen.
  • Wieder ist die bandförmige Dichtungsmasse 45 ersichtlich und in Zusammenschau mit Figur 3 ergibt sich, daß die zahnförmigen Kontakte 43 in drei Reihen zu jeweils 4 Zähnen angeordnet sind.
  • Andere Konfigurationen der Zähne selbst bzw. der Anordnung sind selbstverständlich im Rahmen der Erfindung möglich.
  • Figur 5 ist die Ansicht auf ein isoliertes erfindungsgemäßes Kontaktelement 39, wie es in Figur 3 als in das Klemmelement 25 eingesetztes Teil dargestellt ist. Aus Figur 5 ist eine stirnseitige Öffnung 51 ersichtlich, die unter Bezugnahme auf Figur 6 näher erläuert wird.
  • Figur 6 zeigt eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kontaktelements 39 gemäß der Linie VI-VI von Figur 5.
  • Wie aus Figur 6 ersichtich weist das Kontaktelement 39 eine symmetrische Ausbildung mit zwei Öffnungen 51 auf, deren Achsen 53 und 54 in dieser Ausführungsform zusammenfallen.
  • Zwischen den Öffnungen 51 ist eine Trennwand 55 ausgebildet, die als Anschlag für einen Abzweigleiter dienen kann.
  • Zum Festlegen des Abzweigleiters 15 in der Öffnung 51 bzw. 13 (Figur 1) sind Federelemente 57 vorgesehen, von denen eines in Figur 7 in Draufsicht dargestellt ist
  • Wie in Figur 6 ersichtlich sind in jeder Öffnungen 51 drei Sätze 59 von Federelementen 57 angeordnet.
  • Wie aus Figur 7 ersichtlich ist das Federelement 57 ringförmig ausgebildet, wobei vom Innenrand 61 Einkerbungen 63 zum Außenrand 65 verlaufen, die biegsame Federeinrichtungen in Form von Zungen ergeben.
  • Nachfolgend wird nunmehr die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Anschlußklemme bzw. des erfindungsgemäßen Kontaktelements beschrieben.
  • Zum Anbringen der Anschlußklemme an den Hauptleiter wird zunächst der Isoliermantel 5 im Bereich 9 der Anschlußklemmen 1 entfernt, so daß die ihrerseits isolierten Adern des mehradrigen Hauptleiters 3 von außen zugänglich sind.
  • Ein sektorförmiges Klemmelement 11 bzw. 25 nach dem anderen wird mit Hilfe des Keils 47 zwischen zwei Adern des Hauptleiters 3 eingesteckt und ist dabei zunächst lagegesichert.
  • Wenn sich alle, im Beispielsfalle 4 Klemmelemente 11 am Hauptleiter 3 befinden, wird die bandförmige Rohrschelle 17 um die Klemmelemente 11 gelegt und mittels Abreißkopfschraube 21 angezogen.
  • Dabei dringen die zahnförmigen Kontakte 43 in den Isoliermantel einer jeden Ader ein, durchtrennen diesen und treffen auf den eigentlichen metallischen Leiter der entsprechenden Ader.
  • Nach Aufbringen eines vorbestimmten Drehmoments reißt der Abreißkopf der Abreißkopfschraube 21 ab und die Abschlußklemme 1 ist fest am Hauptleiter 3 montiert.
  • Sodann wird der Abzweigleiter 15 in die Öffnung 13 bzw. 51 eingeführt und durchquert einen oder mehrere Federelementsätze 59. Dabei verformen sich die Federeinrichtungen 67 und schleifen auf der Oberfläche des Abzweigleiters 15 derart, daß die darauf befindliche Oxidschicht durchtrennt wird und ein elektrischer Kontakt hergestellt wird. Zugleich verklemmen die Federeineinrichtungen 67 sich auf dem Abzweigleiter und verhindern, daß dieser entgegen seiner Einführrichtung wieder aus der Öffnung 51 bzw. 13 herausgezogen werden kann. Damit wird sowohl ein sicherer elektrischer Kontakt bzw. eine sichere elektrische Verbindung geschaffen als auch eine sichere Verankerung des Abzweigleiters 15 in der Öffnung des Klemmelements 11 bzw. 25 sichergestellt.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Je nach Anforderung können beispielsweise auch mehr Klemmelemente vorgesehen werden, beispielsweise bei Hauptleitern mit mehr als vier Adern. Das Kontaktelement 39 weist im dargestellten Beispielsfall zwei Öffnungen 51 auf. Bei Verwendung der Anschlußklemme für nur eine Abzweigung ist jedoch ausreichend, daß nur quasi die Hälfte des Kontaktelements 39 vorgesehen wird, d. h. daß nur eine Öffnung 51 vorgesehen ist.
  • Weiterhin kann auch die Ausbildung und die Anzahl die Ringe 57 entsprechend variabel ausgestaltet sein. Beispielsweise könnten polygonale Innenausnehmungen der Ringe vorgesehen werden, und die Halte- und Kontaktwirkung eines Federelements 57 kann bereits ausreichen, den entsprechenden Abzweigleiter in dem Kontaktelement sicher zu halten und die elektrische Verbindung sicherzustellen.
  • Somit ergibt sich vorteilhafterweise ein besonders einfacher, platzsparender und universell einsetzbarer Aufbau einer Anschlußklemme sowie eines Kontaktelements hierfür, der für die verschiedensten Anwendungen durch leicht ausführbare geringfügige konstruktive Änderungen anpaßbar ist.

Claims (18)

  1. Kontaktelement für die Verwendung in einem Klemmelement (11, 25) einer Anschlußklemme (1), insbesondere für den Anschluß wenigstens eines Abzweigleiters (15) an einem Hauptleiter (3), mit wenigstens einer Öffnung (13, 51) zum Einstecken des Abzweigleiters (15) und mit zahnförmigen Kontakten (43), deren Spitzen zum Eingriff mit dem Hauptleiter (3) dienen zur Erzeugung der elektrischen Verbindung zwischen dem Hauptleiter (3) und dem wenigstens einen Abzweigleiter (15),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Kontaktelement (39) wenigstens zwei Federelemente (57) aufweist, die im wesentlichen gleich ausgebildet sind, wobei die Federelemente (57) Federeinrichtungen (67) aufweisen und in der Öffnung (51) des Kontaktelements (39) angeordnet sind, und daß die Federelemente (57) ringförmig ausgebildet sind und von dem Innenrand (61) des ringförmigen Federelements (57) ausgehend Einkerbungen (63) vorgesehen sind, die sich in Richtung Außenrand (65) des Federelements (57) erstrecken, wobei zwischen zwei benachbarten Einkerbungen (63) eine der Federeinrichtungen (67) gebildet wird, wobei die Federeinrichtungen am Abzweigleiter derart eingreifen, daß sowohl eine Lagesicherung des Abzweigleiters (15) ohne zusätzliche Verschraubungen und Verklemmungen als auch der elektrische Kontakt zwischen Abzweigleiter (15) und Kontaktelement (39) erzeugt wird.
  2. Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens zwei Federelemente (57) aufweist, die für Abzweigleiter unterschiedlicher Querschnittsabmessungen geeignet sind.
  3. Kontaktelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Öffnungen (51) zur Aufnahme von zwei Abzweigleitungen aufweist, wobei die Achsen (53, 54) der Öffnungen (51) im Wesentlichen zusammenfallen.
  4. Kontaktelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Öffnungen (51) eine Trennwand (55) vorgesehen ist.
  5. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zahnförmigen Kontakte (43) reihenmäßig nebeneinander ausgebildet sind.
  6. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es hülsenförmig ausgebildet ist.
  7. Anschlussklemme (1) zum Anschließen von Abzweigleiter (15) an Adern von Hauptleiter (3) einer Erdleitung, mit wenigstens zwei Klemmelementen (11, 25), die um den Hauptleiter (3) anbringbar sind und diesen umschließen, wobei die Klemmelemente (11, 25) gleichartig, kreisbogensegmentförmig ausgebildet sind, wobei sie außerdem wenigstens einen sich nach innen zum Hauptleiter hin öffnenden Hohlraum (35) aufweisen, in dem ein Kontaktelement (39) aufgenommen ist, und wobei sie jeweils wenigstens eine Öffnung (13) besitzen, deren Achse auf der Achse der Öffnung (51) des in den Hohlraum (35) eingebrachten Kontaktelements (39) und parallel zur Achse des Hauptleiters (3) liegt,
    sowie mit einer Festklemmeinrichtung (17, 19) zum Befestigen der Klemmelemente (11, 25) auf dem Hauptleiter (3) der Erdleitung,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Kontaktelement (39) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
  8. Anschlussklemme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie vier gleichartig ausgebildete Klemmelemente (11, 25) aufweist.
  9. Anschlussklemme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie drei gleichartig ausgebildete Kiemmeiemente und ein davon verschiedenes bevorzugt kleineres Klemmelement aufweist.
  10. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung der Kontaktstelle zwischen Kontaktelement (39) und Hauptleiter (3) eine Dichtungsmasse, vorzugsweise in Form eines Dichtungsbandes (45) vorgesehen ist, das sich zwischen der Innenseite (41) des Kontaktelements (39) und dem Hauptleiter (3) erstreckt.
  11. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (25) als rippenartiger mit von außen zugänglichen Vertiefungen (27) versehener Körper ausgebildet ist.
  12. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klemmkörper einen in Richtung Hauptleitung (3) vorspringenden Keil (47) aufweist.
  13. Anschlussklemme nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (47) in wenigstens zwei voneinander beabstandete Teilkeile (47) aufgeteilt ist.
  14. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement ein, bevorzugt zwei, sich querschnittsverjüngende Vorsprungbereiche (33) aufweist, die sich von den Stirnseiten des Klemmelements (11, 25) aus erstrecken.
  15. Anschlussklemme nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprungbereiche (33) einstückig mit dem Klemmelement (25) ausgebildet sind.
  16. Anschlussklemme nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Festklemmeinrichtung in Form einer Rohrschelle (17) ausgebildet ist.
  17. Anschlussklemme nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrschelle (17) vorzugsweise bandförmig ausgebildet ist und ein schraubenförmiges Anzugselement (19) aufweist.
  18. Anschlussklemme nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube des schraubenförmigen Anzugselements (19) eine Abreißkopfschraube (21) ist.
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