EP0923160B1 - Wasserdichte Abzweigklemme - Google Patents

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EP0923160B1
EP0923160B1 EP97119368A EP97119368A EP0923160B1 EP 0923160 B1 EP0923160 B1 EP 0923160B1 EP 97119368 A EP97119368 A EP 97119368A EP 97119368 A EP97119368 A EP 97119368A EP 0923160 B1 EP0923160 B1 EP 0923160B1
Authority
EP
European Patent Office
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seal
branch
wire
clamping ring
contact
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97119368A
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English (en)
French (fr)
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EP0923160B8 (de
EP0923160A1 (de
Inventor
Barbara Schulz
Bernard Dr. Pfeiffer
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.)
Tyco Electronics Raychem GmbH
Original Assignee
PAUL JORDAN ELEKTROTECHNISCHE FABRIK
JORDAN PAUL ELTECH
Paul Jordan Elektrotechnische Fabrik & Co GmbH
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Filing date
Publication date
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Priority to DE59709518T priority patent/DE59709518D1/de
Publication of EP0923160A1 publication Critical patent/EP0923160A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0923160B1 publication Critical patent/EP0923160B1/de
Publication of EP0923160B8 publication Critical patent/EP0923160B8/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • H01R4/2408—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation actuated by clamping screws
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5202—Sealing means between parts of housing or between housing part and a wall, e.g. sealing rings

Definitions

  • the invention relates to branch terminals, with the help of which a branch wire is electrically connected to a main wire.
  • Both the main wire and the branch wire are on their outer circumference provided with a wire seal.
  • terminal housings are already used, in which the Branch wire is inserted in a terminal block, which is transverse to Insertion direction by means of a contact screw opposite the Terminal housing can be pressed radially against the main wire. Because the clamp has contact tips directed against the main wire, and even from electrical conductive material, the main wire does not have to be insulated are exempted, as these from the contact tips of the contact stone is penetrated. This will save time in manufacturing the electrical connection on an underground cable reduced.
  • Such a terminal housing shows DE-A-26 28 633, with an additional Seal the tensioning element, which seals the branch wire against the Contact element presses.
  • DE-A-44 shows such a sleeve 03 881.
  • the inlet of the branch cable is opposite the Socket housing sealed with a seal.
  • Damage to the cable jacket outside the sleeve can cause so-called Longitudinal water in cable gussets or even in a wire insulation run and on this way in the sleeve. This is e.g. B. prevented by potting.
  • Such branch terminals are usually located multiple times within a sleeve, namely for each core of the branch cable or main cable, before, and are in there Form of a so-called clamping ring that the entire, continuous Main cable radially surrounds, summarized.
  • the main cable only has to be removed from its cable seal, not, however, be exempt from the individual wire seals, to the extent that a slight spreading apart of the individual wires of the main cable for the purpose Better handling is possible, which is achieved by using wedges and spacers can be achieved.
  • the branch terminal With the branch terminal, the internal, metallic bare Contact points isolated from the environment by all openings after individually isolated on the outside. On the one hand, this is the enema of the Branch wire in the branch terminal, and on the other hand the contact point of the Contact element, so a contact stone or a milling screw with cutter-like cutting on the front end of the screw, opposite the main wire and thirdly around the contact screw, which leads to the Screwing must be accessible from the outside, and only before or after Tightening is sealed from the environment.
  • a seal In the case of several, combined in the form of a clamping ring, Branch clamps, a seal must still be used on those separating wedges or Spacers may be provided between the wires of the main cable, which the wire seals could penetrate.
  • the individual branch terminals themselves consist of a shaft-like insulating plastic existing from the main wire to be contacted radially pioneering housing, which on the inner as well as on the outer each end is open and from the inside to the outside in the clamping ring can be inserted.
  • the part of the manhole directed towards the main vein has a larger one Inside diameter, because the contact stone sits in it.
  • the contact stone is with slightly oversized in the manhole part.
  • the contact tips of the contact block penetrate the main wire seal, when the clamping ring is closed with the two screws 14.
  • the contact stone is opened in an opening parallel to the main wire the stripped end of the branch wire inserted.
  • this also points shaft-shaped housing on a side passage for the branch wire.
  • the first seal is used to seal this inlet, which is done axially pressed elastic seal happens, which around the branch wire - if necessary with a conical narrowing of the passage for the branch wire - against the end face of the shaft part of the housing or against this housing surrounding clamping ring presses and by means of an external pressure plate and a pressure screw that dips into the clamping ring or the housing, is axially clamped.
  • This axial bracing causes deformation this first seal in the radial direction as this is the only one Represents alternative, and thus also radially against the outer circumference of the Branch wire, which gives a high contact pressure of the seal.
  • the Thrust plate an axially protruding, the alternative of the first Delimit seal, have edge.
  • the second opening is the one that protrudes radially inward from the housing Contact stone that penetrates the main vein with its contact tips.
  • the third opening is the radially outward opening of the chimney part of the terminal housing, which serves to access the contact screw. After tightening the contact screw and thus establishing the contact this chimney part is closed by a cover cap, which on the is snapped radially outer end of the chimney part. This will be a third Seal previously inserted in the cover cap, which is dimensioned so that it when snapping onto the front end of the chimney part of the terminal housing is pressed against this and thus creates a good seal there.
  • FIGS. 1 and 2 the uncontacted, relaxed state and in the lower half of the picture the contacted state shown.
  • the clamping ring 4 consists of an upper half 4a and one lower half 4b, the main cable, which comprises four main wires 6, radially surrounds. Accordingly, four branch terminals 20 are also in the clamping ring 4 available.
  • the entire clamping ring is received within a sleeve 12, of which only the right sleeve half-shell is shown.
  • This clamping ring is used when the contact stones 8 penetrate into the contacting main wires 6 to prevent their evasion, and on the other hand to support the individual branch terminals 20 radially on the outside and thus the Close power flow.
  • each branch terminal 20 has an im essentially radially extending, shaft-like housing 17, which inside and is on the outside, and also in the direction of passage of the housing 17th is always open.
  • a paragraph divides into a radial inner shaft part 17b with a larger inner cross section and a radial outer narrower chimney part 17a.
  • the contact block 8 which has a passage 19 ", fits into the shaft part 17b. or at least one blind hole open on one side for inserting the stripped End of the branch wire 5 has.
  • the shaft section is also aligned with this 17b of the housing 17 of the branch terminal via a passage 19 ', as well as in the case the inclusion in a clamping ring 4, as shown in Figures 1 and 2, too the surrounding clamping ring via a corresponding passage 19th
  • An internal winch is aligned with the chimney part 17a in the contact stone, in which a matching grub screw as contact screw 9 along the terminal housing 17 can be screwed. Via a with the chimney part 17a aligned bore, which reaches the passage 19 "for the branch wire 5, When screwing forward, the contact screw 9 presses the branch wire 5 in Passage 19 "firmly.
  • the contact tips 18 Before contacting is continued around the contact tips 18, and in particular a second plate-shaped seal 2 around the entire contact block 8 between the radially inner edge of the terminal housing 17 and the Outer circumference of the main wire 6 to be contacted.
  • the contact tips 18 there is either a central recess or the contact tips are long enough to include this core in addition to the core gasket 6 To penetrate seal beforehand.
  • the first seal is thereby activated by assigning a half 4a or 4b of the clamping ring kidney-shaped pressure plate 16a, 16b by three pressure screws 13, which the Penetrate the pressure plate 16a and the first seal 1 and into the associated Half z. B. 4a of the clamping ring 4 are screwed in, whereby the first Seal 1 is pressed in the longitudinal direction 10, that is axially.
  • this first seal 1 like all seals, is made of a deformable, water-impermeable material, the first seal 1 deforms, there is a dodging in the radial direction and thus also radially to inside against the outer circumference of the wire seal of the branch wire 5. This there is a good sealing system on the outer circumference of the wire seal the branch wire 5.
  • the activated, tense Condition touch the first seal 1 and the second seal 2.
  • the first seal 1 Since it primarily relies on the sealing of all openings of the terminal housing 17, which consists of insulating material arrives, but the first seal 1 on the other hand, seals only indirectly by the first seal 1 relative to the Clamping ring 4 is placed on the end face, it is important that the first seal 1 is chosen large that it also the front joint 23 between the clamping ring 4 and the terminal housing 17 bridges, which is given by the fact that on radially inner end of the terminal housing 17 an axially in both directions striving flange edge, the face up to the face of the Clamping ring 4 is enough.
  • the remaining opening of the terminal housing 17 is now the outer end Opening of the chimney part 17a. After screwing in the Contact screw 9 remains radially outside of contact screw 9 available space up to the radially outer end of the chimney part 17a.
  • the chimney part 17a is closed by fitting a cover cap 11 on the front outer end of the chimney part 17a, being a fixed Connection is achieved by a locking connection 25. From this cover cap 11, a central displacement pin 26 extends as far as possible in the chimney part 17a against the contact screw 9 to the free space outside the To reduce the contacting screw 9 in the chimney part 17a as much as possible.
  • the displacer pin 26 also has a cross section that corresponds approximately to the inner, free cross section of the chimney part 17a.
  • the third seal 3 between the cap 11 and the front outer end of the chimney part 17a is annular and inside the Cover cap 11 inserted around the displacer pin 26. She has one such a thickness that when the cover cap 11 snaps into the snap connection 25 this annular third seal 3 axially between the outer end face of the Chimney part 17a and the cover surface of the cap 11 axially, that is radially with respect to the longitudinal direction 10 of the overall arrangement.
  • Fig. 1 also shows that in a half 4a or 4b of the clamping ring recorded terminal housing 17 are integrally formed with each other and have between them a spacer 15 which is plate-shaped is formed radially with a pointed front end, and from the radial inner end of the terminal housing continues radially inward.
  • This Spacer 15 penetrates between two main wires 6 and holds them in desired distance from each other and thus prevents lateral evasion the main wires 6 when making contact with a terminal block 8.
  • the separating wedges 7 are provided with radial pointedly protruding combs 21 or a plurality of individual tips, the training in the form of radially extending combs the insertion of the Separating wedges made easier compared to the solution with individual tips.
  • the combs 21 or the individual tips of these Separate wedges 7 with a fourth seal which is preferably fixed the separating wedge 7 is connected. It is important to ensure that the outermost ridge still on the outside of this fourth Seal 24 is surrounded, which is why preferably the entire separating wedge 7 of the fourth seal 4, at least in the area of the combs 21, and this completely enclose, is surrounded.
  • the separating wedges 7 are according to the contour of the adjacent main veins 6 radially outside of Main veins widened to provide a stop when moving forward. At the the radially rear end is supported in the tensioned state of the clamping ring Wedges 7 with their beveled ends on the inner circumference of the Clamping ring.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft Abzweigklemmen, mit deren Hilfe eine Abzweigader elektrisch mit einer Hauptader verbunden wird.
Sowohl die Hauptader als auch die Abzweigader ist dabei an ihrem Außenumfang mit einer Aderdichtung versehen.
II. Technischer Hintergrund
Ursprünglich wurden zur elektrischen Verbindung in dem Kontaktbereich der Hauptader, welches in der Regel durchgängig vorlag sowie im Endbereich der Abzweigader die Aderdichtungen entfernt und die abisolierten Aderbereiche durch eine Klemme, also mittels einer quer zur Aderrichtung verlaufenden Klemmschraube in einem Klemmgehäuse gegeneinander verpreßt, wodurch ein zuverlässiger, auf Dauer erhalten bleibender elektrischer Kontakt gewährleistet ist.
Diese Vorgehensweise ist um so schwieriger und zeitaufwendiger, je größer die Aderquerschnitte sind und je schwieriger die Montagesituation ist.
Besonders schwierig gestaltet sich dies bei groß dimensionierten, im Boden verlegten Erdkabeln, da dort einerseits aufgrund der Querschnitte die Adern nicht oder kaum mehr biegsam sind, und andererseits die Kontaktierung innerhalb eines Muffengehäuses geschehen muß, welches die Kontaktstelle gegenüber dem Erdreich abdichtet. Innerhalb eines solchen Muffengehäuses ist wenig Platz zum Handhaben solcher Abzweigklemmen gegeben.
Üblicherweise wird daher bereits mit Klemmengehäusen gearbeitet, bei denen die Abzweigader in einem Klemmstein eingelegt wird, welcher quer zur Einlegerichtung mittels einer Kontaktierschraube gegenüber dem Klemmengehäuse radial gegen die Hauptader preßbar ist. Da der Klemmstein gegen die Hauptader gerichtete Kontaktspitzen besitzt, und selbst aus elektrisch leitendem Material besteht, muß die Hauptader nicht von ihrer Aderisolierung befreit werden, da diese von den Kontaktspitzen des Kontaktsteines durchdrungen wird. Dadurch wird der Zeitaufwand bei dem Herstellen der elektrischen Verbindung an einem Erdkabel reduziert.
Ein derartiges Klemmengehäuse zeigt DE-A-26 28 633, wobei zusätzlich eine Dichtung das Spannelement abdichtet, welches die Abzweigader gegen das Kontaktelement preßt.
Generell besteht bei den elektrischen Verbindungen innerhalb von Muffen für die in der Erde verlegten Kabel das Problem, daß das Eindringen von Wasser aus dem Erdreich in die Muffe und an die Kontaktstellen vermieden werden muß, da dies zu einem Kurzschluß führen kann. Eine derartige Muffe zeigt die DE-A-44 03 881. Dabei ist der Einlauf des Abzweigkabels gegenüber dem Muffengehäuse mittels einer Dichtung abgedichtet.
Dies wird einerseits durch entsprechende Gestaltung der Muffen und Abdichtungen der Kabeleinläufe gegenüber dem Muffengehäuse sowie der Muffenteile gegeneinander bewirkt.
Durch Beschädigung des Kabelmantels außerhalb der Muffe kann sogenanntes Längswasser in Kabelzwickel oder sogar in eine Aderisolierung laufen und auf diesem Weg in die Muffe gelangen. Dies wird z. B. durch Vergußstoffe verhindert.
III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, als zweite Sicherheitsstufe auch die Abzweigklemme selbst gegen in Kabel laufendes Längswasser abzudichten, und dadurch das Wasser von den abisolierten Stellen der Abzweigklemme fernzuhalten.
Innerhalb einer Muffe liegen solche Abzweigklemmen in der Regel mehrfach, nämlich für jede Ader des Abzweigkabels bzw. Hauptkabels, vor, und sind dort in Form eines sogenannten Klemmringes, der das gesamte, durchgehende Hauptkabel radial umgibt, zusammengefaßt.
Für die Kontaktierung muß das Hauptkabel lediglich von seiner Kabeldichtung, nicht jedoch von den einzelnen Aderdichtungen, soweit befreit sein, daß ein geringfügiges Auseinanderspreizen der einzelnen Adern des Hauptkabels zwecks besserer Handhabung möglich ist, was durch Trennkeile und Abstandshalter erzielt werden kann.
b) Lösung der Aufgabe
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der Abzweigklemme werden die innenliegenden, metallisch blanken Kontaktstellen gegenüber der Umgebung isoliert, indem alle Öffnungen nach außen einzeln isoliert werden. Dabei handelt es sich einerseits um den Einlauf der Abzweigader in die Abzweigklemme, und zum anderen die Kontaktstelle des Kontaktelementes, also eines Kontaktsteines oder einer Frässchraube mit fräserartigen Schneiden an dem vorderen stirnseitigen Ende der Schraube, gegenüber der Hauptader und als drittes um die Kontaktierschraube, die zum Verschrauben von außen her zugänglich sein muß, und erst vor oder nach dem Festziehen gegenüber der Umgebung abgedichtet wird.
Im Falle mehrerer, in Form eines Klemmringes zusammengefaßter, Abzweigklemmen, muß weiterhin eine Dichtung bei denjenigen Trennkeilen bzw. Abstandshaltern zwischen den Adern des Hauptkabels vorgesehen sein, welche die Aderdichtungen durchdringen könnten.
Die einzelnen Abzweigklemmen selbst bestehen aus einem schachtartigen, aus isolierendem Kunststoff bestehenden, von der zu kontaktierenden Hauptader radial wegweisenden Gehäuse, welches am inneren sowie am äußeren stirnseitigen Ende jeweils offen ist und von innen nach außen in den Klemmring einschiebbar ist.
Dabei hat der gegen die Hauptader gerichtete Schachtteil einen größeren Innendurchmesser, da in ihm der Kontaktstein sitzt. Der Kontaktstein ist mit leichtem Übermaß im Schachtteil eingepaßt.
Durch den nach außen sich anschließenden Kaminteil von kleinerem Querschnitt wird Zugang zu der Kontaktierschraube ermöglicht, die in einem Innengewinde im Kontaktstein verschraubt wird, dadurch Druck auf den darunter in einer Querbohrung liegenden Abzweigleiter ausübt und den elektrischen Kontakt schließt.
Die Kontaktspitzen des Kontaktsteines durchdringen die Hauptaderdichtung, wenn der Klemmring mit den beiden Schrauben 14 geschlossen wird.
In eine parallel zur Hauptader gerichtete Öffnung des Kontaktsteines wird zuvor das abisolierte Ende der Abzweigader eingelegt. Zu diesem Zweck weist auch das schachtförmige Gehäuse einen seitlichen Durchlaß für die Abzweigader auf.
Die erste Dichtung dient der Abdichtung dieses Einlasses, was mit Hilfe einer axial gepreßten elastischen Dichtung geschieht, welche um die Abzweigader herum - ggf. mit kegelförmiger Verengung des Durchlasses für die Abzweigader - gegen die Stirnseite des Schachtteiles des Gehäuses bzw. gegen den dieses Gehäuse umgebenden Klemmring drückt und mittels einer außen aufgelegten Druckplatte und einer Druckschraube, die in den Klemmring bzw. das Gehäuse eintaucht, axial verspannt wird. Durch diese axiale Verspannung erfolgt eine Deformierung dieser ersten Dichtung in radialer Richtung, da dies die einzige Ausweichmöglichkeit darstellt, und somit auch radial gegen den Außenumfang der Abweigader, wodurch dort ein hoher Anpreßdruck der Dichtung gegeben ist.
Um ein zu starkes radiales Ausweichen nach außen zu verhindern, kann die Druckplatte einen axial vorstehenden, die Ausweichmöglichkeit der ersten Dichtung begrenzenden, Rand aufweisen.
Die zweite Öffnung ist der aus dem Gehäuse radial nach innen vorstehende Kontaktstein, der mit seinen Kontaktspitzen in die Hauptader eindringt.
Durch eine plattenförmige Dichtung, die den gesamten Querschnitt des Kontaktsteines umgibt, erfolgt hier eine Abdichtung, die durch den Anpreßdruck der Abzweigklemme gegen die Hauptader, welche für die Kontaktierung notwendig ist, radial mit Druck beaufschlagt und dadurch in ihrer Dichtwirkung verbessert wird.
Die dritte Öffnung ist die radial nach außen gerichtete Öffnung des Kaminteiles des Klemmengehäuses, welche der Zugänglichkeit zur Kontaktierschraube dient. Nach Festziehen der Kontaktierschraube und damit Herstellen der Kontaktierung wird dieser Kaminteil durch eine Abdeckkappe verschlossen, welcher auf das radial äußere Ende des Kaminteiles aufgerastet wird. Dabei wird eine dritte Dichtung in die Abdeckkappe vorher eingelegt, die so dimensioniert ist, daß sie beim Verrasten auf das stirnseitige Ende des Kaminteiles des Klemmengehäuses gegenüber diesem verpreßt wird und damit dort eine gute Abdichtung hervorruft.
c) Ausführungsbeispiele
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1:
eine teilweise geschnittene Darstellung, betrachtet in Längsrichtung 10, der Kabeldurchgangsrichtung, durch einen in einer Muffe 12 befindlichen Klemmring 4 mit mehreren Abzweigklemmen, und
Fig. 2:
einen Längsschnitt entlang der Linie X-Y der Fig. 1.
In den Figuren 1 und 2 ist jeweils in der oberen Bildhälfte der nichtkontaktierte, entspannte Zustand und in der unteren Bildhälfte der kontaktierte Zustand dargestellt.
Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Klemmring 4 aus einer oberen Hälfte 4a und einer unteren Hälfte 4b, die das Hauptkabel, welches vier Hauptadern 6 umfaßt, radial umgibt. Entsprechend sind im Klemmring 4 auch vier Abzweigklemmen 20 vorhanden.
Der gesamte Klemmring ist innerhalb einer Muffe 12 aufgenommen, von der lediglich die rechte Muffenhalbschale dargestellt ist.
Dieser Klemmring dient dazu, bei Eindringen der Kontaktsteine 8 in die zu kontaktierenden Hauptadern 6 deren Ausweichen zu verhindern, und andererseits die einzelnen Abzweigklemmen 20 radial außen abzustützen und damit den Kraftfluß zu schließen.
Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, verfügt jede Abzweigklemme 20 über ein im wesentlichen radial verlaufendes, schachtartiges Gehäuse 17, welches innen und außen stirnseitig ist, und auch in der Durchgangsrichtung des Gehäuses 17 durchgängig offen ist. Durch einen Absatz erfolgt eine Unterteilung in einen radial innenliegenden Schachtteil 17b mit größerem Innenquerschnitt und einem radial äußeren schmaleren Kaminteil 17a.
In den Schachtteil 17b paßt der Kontaktstein 8 hinein, welcher einen Durchlaß 19" oder wenigstens ein einseitig offenes Sackloch zum Einstecken des abisolierten Endes der Abzweigader 5 aufweist. Fluchtend hierzu verfügt auch das Schachtteil 17b des Gehäuses 17 der Abzweigklemme über einen Durchlaß 19', sowie im Fall der Aufnahme in einem Klemmring 4, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, auch der umgebende Klemmring über einen entsprechenden Durchlaß 19.
Im Kontaktstein ist mit dem Kaminteil 17a fluchtend ein Innengrwinde ausgebildet, in dem eine hineinpassende Madenschraube als Kontaktierschraube 9 entlang des Klemmengehäuses 17 verschraubbar ist. Über eine mit dem Kaminteil 17a fluchtende Bohrung, welche den Durchlaß 19" für die Abzweigader 5 erreicht, preßt beim Vorwärtsschrauben die Kontaktierschraube 9 die Abzweigader 5 im Durchlaß 19" fest.
Da in der gegen die Hauptader 6 gerichteten, bogenförmigen Außenkontur der Hauptader 6 in diesem Bereich entsprechend geformten Kontaktfläche gratförmige, quer zur Längsrichtung 10 verlaufende, Kontaktspitzen 18 ausgebildet sind, durchdringen diese Kontaktspitzen 18 die Aderdichtung der Hauptader 6 beim Schließen des Klemmringes mittels der Schrauben 14 und gelangen in Kontakt zum Metall der Hauptader, wodurch die elektrische Verbindung zwischen Hauptader 6 und Abzweigader 5 wie gewünscht erzielt ist.
Bereits beim Einstecken der Abzweigader 5 in den Klemmstein 8 wird die Abzweigader 5 durch die Durchgangsöffnung 19 einer plattenförmigen ersten Dichtung hindurchgeschoben, welche nur geringfügig größer oder sogar kleiner als der Außenumfang der Abzweigader 5 ist, und zusätzlich durch eine stirnseitig außerhalb der ersten Dichtung 1 angeordnete Druckplatte 16a, 16b.
Vor dem Kontaktieren wird weiterhin um die Kontaktspitzen 18, und insbesondere um den gesamten Kontaktstein 8 herum eine zweite plattenförmige Dichtung 2 zwischen den radial inneren Rand des Klemmengehäuses 17 und den Außenumfang der zu kontaktierenden Hauptader 6 gelegt. Für die Kontaktspitzen 18 ist dort entweder eine mittige Aussparung vorhanden oder die Kontaktspitzen sind lang genug, um außer der Aderdichtung der Hauptader 6 auch diese zweite Dichtung zuvor zu durchdringen.
Spätestens nach Herstellen der Kontaktierung wird die erste Dichtung dadurch aktiviert, indem die jeweils einer Hälfte 4a bzw. 4b des Klemmringes zugeordnete, nierenförmige Druckplatte 16a, 16b durch drei Druckschrauben 13, welche die Druckplatte 16a sowie die erste Dichtung 1 durchdringen und in die zugeordnete Hälfte z. B. 4a des Klemmringes 4 eingeschraubt werden, wodurch die erste Dichtung 1 in Längsrichtung 10, also axial, verpreßt wird.
Da auch diese erste Dichtung 1 wie alle Dichtungen aus einem deformierbaren, wasserundurchlässigem Material besteht, verformt sich die erste Dichtung 1, wobei ein Ausweichen in radialer Richtung erfolgt und damit auch radial nach innen gegen den Außenumfang der AderDichtung der Abzweigader 5. Dadurch ergibt sich eine gut abdichtende Anlage an dem Außenumfang der Aderdichtung der Abzweigader 5. Insbesondere können sich im aktivierten, verspannten Zustand die erste Dichtung 1 und die zweite Dichtung 2 berühren.
Da es primär auf das Abdichten aller Öffnungen des Klemmengehäuses 17, welches aus isolierendem Material besteht, ankommt, die erste Dichtung 1 jedoch demgegenüber nur indirekt abdichtet, indem die erste Dichtung 1 gegenüber dem Klemmring 4 stirnseitig angelegt wird, ist es wichtig, daß die erste Dichtung 1 so groß gewählt wird, daß sie auch die stirnseitige Fuge 23 zwischen dem Klemmring 4 und dem Klemmengehäuse 17 überbrückt, welche dadurch gegeben ist, daß am radial inneren Ende das Klemmengehäuse 17 einen axial in beide Richtungen abstrebenden Flanschrand aufweist, der stirnseitig bis zur Stirnfläche des Klemmringes 4 reicht.
Die verbleibende Öffnung des Klemmengehäuses 17 ist nun die stirnseitig äußere Öffnung des Kaminteiles 17a. Nach vollständigem Einschrauben der Kontaktierschraube 9 verbleibt ein radial außerhalb der Kontaktierschraube 9 vorhandener Freiraum bis zum radial äußeren Ende des kaminteiles 17a.
Das Verschließen des Kaminteiles 17a erfolgt durch Aufsetzen einer Abdeckkappe 11 auf das stirnseitige äußere Ende des Kaminteiles 17a, wobei eine feste Verbindung durch eine Rastverbindung 25 erzielt wird. Von dieser Abdeckkappe 11 erstreckt sich ein mittiger Verdrängerzapfen 26 im Kaminteil 17a möglichst weit gegen die Kontaktierschraube 9, um den Freiraum außerhalb der Kontaktierschraube 9 im Kaminteil 17a möglichst stark zu reduzieren. Entsprechend weist der Verdrängerzapfen 26 auch einen Querschnitt auf, der annähernd dem inneren, freien Querschnitt des Kaminteiles 17a entspricht.
Die Reduzierung des verbleibenden freien Volumens in diesem Bereich dient dazu, die "Atmung" der in diesem Bereich vorhandenen Luft zu minimieren:
Die dort vorhandene Luft dehnt sich bei Erwärmung aus und zieht sich bei Abkühlung wieder zusammen. Das Ausdehnen bewirkt, daß die Luft aus diesem Raum, also zwischen Kaminteil 17a und Abdeckkappe 11 austritt. Beim Abkühlen und der damit einhergehenden Volumenverringerung der Luft entsteht in diesem Raum ein Unterdruck, wodurch von außen nicht nur Luft, sondern unter Umständen unerwünschterweise auch Wasser mit nach innen gesaugt werden kann.
Dieser Effekt wird nicht vollständig vermieden, aber in seinen Auswirkungen durch Reduzierung des Luftvolumens minimiert werden.
Die dritte Dichtung 3 zwischen der Abdeckkappe 11 und dem stirnseitigen äußeren Ende des Kaminteiles 17a ist ringförmig gestaltet und ins Innere der Abdeckkappe 11 um den Verdrängerzapfen 26 herum eingelegt. Sie besitzt eine solche Dicke, daß beim Einrasten der Abdeckkappe 11 in die Rastverbindung 25 diese ringförmige dritte Dichtung 3 axial zwischen der äußeren Stirnfläche des Kaminteiles 17a und der Deckelfläche der Abdeckkappe 11 axial, also radial bezüglich der Längsrichtung 10 der Gesamtanordnung, verpreßt wird.
Fig. 1 zeigt weiterhin, daß die in einer Hälfte 4a bzw. 4b des Klemmringes aufgenommenen Klemmengehäuses 17 einstückig miteinander ausgebildet sind und zwischen sich einen Abstandshalter 15 aufweisen, welcher plattenförmig radial ausgebildet ist mit angespitztem vorderen Ende, und sich vom radial inneren Ende der Klemmengehäuse aus radial nach innen fortsetzt. Dieser Abstandshalter 15 dringt zwischen zwei Hauptadern 6 ein und hält diese im gewünschten Abstand zueinander und verhindert damit ein seitliches Ausweichen der Hauptadern 6 bei der Kontaktierung durch einen Klemmstein 8.
Ein solches Auf-Abstand-Halten der Hauptadern 6 ist auch in der Querrichtung hierzu notwendig, weshalb auf der Trennebene des Klemmringes 4 vor Anlegen des Klemmringes seitlich von außen her Trennkeile 7 zwischen die Hauptadern 6 eingeschoben werden, die jedoch gegenüber den Abstandshaltern 15 eine Zusatzfunktion aufweisen:
Da die Preßrichtung der Abzweigklemmen 20 bezüglich der Mitte des Hauptkabels senkrecht zur Trennebene des Klemmringes 4 erfolgt, ist auch die größte Kraftkomponente auf die Hauptadern 6 senkrecht zur Trennebene 27 des Klemmringes 4 gerichtet.
Infolgedessen muß vor allem quer zu dieser Trennebene eine Annäherung der beidseits dieser Trennebene sich gegenüberstehenden Hauptadern 6, und damit eine Entlastung der elektrischen Kontaktstelle und eine Verschlechterung des Stromüberganges vor allem auch langfristig, vermieden werden. Ein einfacher Abstandshalter an der Position der Trennkeile 7 würde dem nicht genügen, da die Aderdichtung der Hauptadern 6 über längere Zeit, insbesondere unter höheren Temperaturen, nachgibt, und aus dem Klemmbereich gerückt wird, was die Vorspannkraft an der Kontaktierstelle mit der Zeit reduzieren würde.
Um dies zu vermeiden, sind die Trennkeile 7 mit in Radialrichtung verlaufenden, spitz vorstehenden Kämmen 21 oder einer Vielzahl einzelner Spitzen versehen, wobei die Ausbildung in Form radial verlaufender Kämme das Einschieben der Trennkeile erleichtert gegenüber der Lösung mit einzelnen Spitzen.
Beim Anziehen der Kontaktierschrauben 9 spätestens durchdringen diese Kämme 21 die Aderdichtung der Hauptadern 6, mit der Folge, daß sich die Kämme 21 direkt auf dem Metall der Hauptadern 6 abstützen, und damit keine Relativbewegung der Hauptadern 6 quer zur Trennebene 27 nachträglich mehr zu befürchten ist.
Dies bedeutet jedoch auch eine Beschädigung der Aderdichtung der Hauptadern 6, mit der Folge, daß die nun metallisch blanken Hauptadern 6 an dieser Stelle wiederum gegenüber der Umgebung isoliert werden müssen.
Zu diesem Zweck sind die Kämme 21 bzw. die einzelnen Spitzen dieser Trennkeile 7 mit einer vierten Dichtung umgeben, welche vorzugsweise fest mit dem Trennkeil 7 verbunden ist. Dabei ist vor allem darauf zu achten, daß auch der am weitesten außenliegende Grat noch auf der Außenseite von dieser vierten Dichtung 24 umgeben ist, weshalb vorzugsweise der gesamte Trennkeil 7 von der vierten Dichtung 4, wenigstens im Bereich der Kämme 21, und diese vollständig umschließen, umgeben ist.
Wie in der Querschnittsdarstellung der Fig. 1 zu erkennen, sind die Trennkeile 7 entsprechend der Kontur der anliegenden Hauptadern 6 radial außerhalb der Hauptadern verbreitert, um einen Anschlag beim Vorwärtsbewegen zu bieten. Am radial hinteren Ende stützen sich im gespannten Zustand des Klemmringes die Klemmkeile 7 mit ihren abgeschrägten Enden an dem Innenumfang des Klemmringes ab.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
erste Dichtung
2
zweite Dichtung
3
dritte Dichtung
4
Klemmring
5
Abzweigader
6
Hauptader
7
Trennkeil
8
Kontaktstein
9
Kontaktierschraube
10
Längsrichtung
11
Abdeckkappe
12
Muffe
13
Druckschraube
14
Spannringverschraubung
15
Abstandhalter
16a, 16b
Druckplatte
17
Klemmengehäuse
18
Kontaktspitze
19, 19', 19"
Durchlaß
20
Abzweigklemme
21
Kämme
22
AderDichtung
23
Fuge
24
vierte Dichtung
25
Rastverbindung
26
Verdrängerzapfen
27
Trennebene

Claims (15)

  1. Wasserdichte Abzweigklemme (20), insbesondere im Rahmen eines Klemmringes (4), zum elektrischen Anschluß wenigstens einer Abzweigader (5) an eine isolierte Hauptader (6) mittels eines mit der Abzweigader (5) verbindbaren Kontaktelementes (8) dessen Kontaktspitzen (18) die Isolierung der Hauptader (6) durchdringen kann, wobei
    eine zweite Dichtung (2) um das Kontaktelement (8) herum zwischen dem Kontaktelement und der Außenfläche der kontaktierten Hauptader (6) im Bereich der Kontaktflächen abdichtet, und
    eine dritte Dichtung (3) das Spannelement abdichtet, welches die Abzweigader (5) gegen das Kontaktelement preßt,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigklemme (20) aus einem Klemmengehäuse (17) und einem Klemmring (4) besteht, und zwischen Klemmring (4) und Klemmengehäuse (17) eine stimseitige Fuge (23) dadurch ausgebildet ist, daß am radial inneren Ende des Klemmengehäuses (17) ein axial in beide Richtungen abstrebender Flanschrand vorhanden ist, der stimseitig bis zur Stirnfläche des Klemmringes (4) reicht;
    eine erste Dichtung (1) am Einlauf der Abzweigader (5) deren Außenumfang gegenüber der wasserdichten Abzweigklemme (20) wenigstens indirekt abdichtet, indem
    die erste Dichtung (1) so groß gewählt ist, das sie die stirnseitige Fuge (23) zwischen dem Klemmring (4) und dem Klemmengehäuse (17) überbrückt.
  2. Abzweigklemme nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Kontaktelement (8) ein Kontaktstein ist, welcher auf der der Hauptader (6) zugewandten, insbesondere gekrümmten, Kontaktfläche Kontaktspitzen (18), insbesondere bogenförmige, parallel verlaufende, gratartige Kontaktspitzen (18), aufweist.
  3. Abzweigklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Kontaktelement eine Frässchraube ist.
  4. Abzweigklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die erste Dichtung (1) aus einem elastischen Material besteht, welches
    an der Stirnfläche der Abzweigklemme (20), insbesondere deren Klemmengehäuse (17) bzw. dem das Klemmengehäuse (17) aufnehmenden Klemmring (4), anliegt, und
    einen Durchlaß (19) für die Abzweigader (5) aufweist, welche eng an dieser anliegt, und
    mit Druck beaufschlagt ist, insbesondere in Längsrichtung (10), also in Aderdurchgangsrichtung, wodurch eine radiale Druckkraft auf den Umfang der Abzweigader (5) ausübt.
  5. Abzweigklemme nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die erste Dichtung (1) plattenförmig gestaltet ist und mittels wenigstens einer stirnseitig anliegenden Druckplatte (16a, 16b) sowie wenigstens einer Druckschraube (13) stirnseitig mit Druck beaufschlagt ist.
  6. Abzweigklemme nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die zweite Dichtung (2) eine elastische, plattenförmige, insbesondere entsprechend dem Außenumfang der zu kontaktierenden Hauptader (6) gekrümmte Dichtung (2) ist, wobei die Dicke der Dichtung (2) im montierten, gepreßten Zustand geringer ist als die Höhe der Kontaktspitzen (18), und insbesondere einen mittigen Durchbruch in der Größe des Kontaktsteines (8) aufweist.
  7. Abzweigklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die zweite Dichtung (2) Außenabmessungen, betrachtet in Kontaktierungsrichtung, besitzt, die der Größe des Klemmengehäuses (17) entsprechen.
  8. Abzweigklemme nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die dritte Dichtung (3) die rückwärtige Stirnseite einer als Spannelement dienenden Kontaktierschraube (9) gegenüber dem Klemmengehäuse (17) abdichtet, in welchem die Kontaktierschraube (9) in Kontaktierrichtung verschraubbar ist und insbesondere das Klemmengehäuse (17) auf der von der Kontaktstelle abgewandten Seite mittels einer Abdeckkappe (11) verschlossen ist und die dritte Dichtung (3) zwischen Abdeckkappe (11) und Klemmengehäuse (17) unter Vorspannung angeordnet ist.
  9. Abzweigklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Klemmengehäuse (17) bezüglich der Hauptader (6) radial verlaufend, schachtartig ausgebildet ist mit offener innerer sowie offener äußerer Stirnseite und das Klemmengehäuse durch einen Absatz in einen nach innen weisenden Schachtteil (17b) mit größerem Innenquerschnitt, in welchem der Kontaktstein (8) sitzt, sowie einen äußeren Kaminteil (17a) mit geringerem Querschnitt, der den Zugang zur Kontaktierschraube (9) ermöglicht, unterteilt ist.
  10. Abzweigklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    wenigstens im verspannten Zustand die erste Dichtung (1) die stirnseitige Fuge zwischen dem Klemmengehäuse (17) und dem Klemmring (4a) bzw. (4b) vollständig abdeckt.
  11. Abzweigklemme nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine vierte Dichtung (24) die Außenumfangsflächen der Hauptadern des Hauptkabels im Bereich des Klemmringes gegeneinander sowie gegenüber dem Klemmring abdichtet.
  12. Abzweigklemme nach einem der Ansprüche 10 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Klemmring (4) aus zwei mittels der Spannringverschraubung (14) gegeneinander verschraubbaren Hälften (4a, 4b) besteht, welche das Hauptkabel radial umschließen und von jeder Hälfte (4a) bzw. (4b) aus Abstandshalter (15), die insbesondere einstückig mit der Hälfte (4a) bzw. (4b) ausgebildet sind, sich radial zwischen die Hauptadern (6) hinein erstrecken und insbesondere die Abstandshalter (15) einstückig mit dem Klemmengehäuse (17) ausgebildet sind.
  13. Abzweigklemme nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    quer zur Verschraubungsrichtung der Hälften (4a, 4b) des Klemmringes (4) im Bereich des Klemmringes Trennkeile (7) radial zwischen die Hauptadern (6) des Hauptkabels eingeschoben sind, und die Trennkeile (7) gegen die anliegenden Hauptadern (6) gerichtete Spitzen bzw. Kämme aufweisen, die scharf und hart genug ausgebildet sind, um die AderDichtung (22) der Hauptadern (6) zu durchdringen und sich direkt auf dem Metall der Hauptader (6) abzustützen.
  14. Abzweigklemme nach Anspruche 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Trennkeile (7) radial außerhalb der Hauptadern (6) verbreitert sind und mit ihrem rückseitigen, radial außen liegenden Ende am Innenumfang des Klemmringes (4) abstützen.
  15. Abzweigklemme nach einem der Ansprüche 13 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die vierte Dichtung (24) die Spitzen bzw. Kämme (21) des Trennkeiles (7), insbesondere den gesamten Trennkeil, umgibt und die von den Spitzen (21) des Trennkeiles (7) durchdrungenen Stellen der Dichtung der Hauptadern (6) umlaufend abdichtet.
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