EP1357644A1 - Verpolungssichere Kontaktklemme für eine Anschlussbox - Google Patents

Verpolungssichere Kontaktklemme für eine Anschlussbox Download PDF

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EP1357644A1
EP1357644A1 EP02008487A EP02008487A EP1357644A1 EP 1357644 A1 EP1357644 A1 EP 1357644A1 EP 02008487 A EP02008487 A EP 02008487A EP 02008487 A EP02008487 A EP 02008487A EP 1357644 A1 EP1357644 A1 EP 1357644A1
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EP
European Patent Office
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contact
connection
cable
contacts
clamp according
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EP02008487A
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Bernd Kölle
Bernhard Eigen
Jürgen Gutekunst
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Murrelektronik GmbH
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Murrelektronik GmbH
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    • 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
    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H01R4/242—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members being plates having a single slot
    • H01R4/2425—Flat plates, e.g. multi-layered flat plates
    • H01R4/2429—Flat plates, e.g. multi-layered flat plates mounted in an insulating base
    • H01R4/2433—Flat plates, e.g. multi-layered flat plates mounted in an insulating base one part of the base being movable to push the cable into the slot
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/65—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures characterised by the terminal
    • H01R12/67—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures characterised by the terminal insulation penetrating terminals
    • 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
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling

Definitions

  • the invention relates to a contact terminal for connecting a multi-core electrical cable, especially a shape-coded Profile cable with a connection box, an interface or the like. According to the preamble of claim 1.
  • connection box interface
  • piercing contact terminal with a preferably coded flat cable to connect.
  • Base plate of the connection box attached to the desired installation location, the profile cable in the correct position Inserted the base plate, then the electrical Connection by attaching a cover with piercing contacts manufacture.
  • the piercing contacts penetrate through the insulation of the profile cable and any existing round insulation the electrical cable into the cable core and make the electrical contact.
  • connection box If the cable is not in the correct position in the area of the connection box, the installer is forced to lay an additional one Loop to establish the correct connection position. These wire loops take up installation space, are material-intensive and make later troubleshooting more difficult. Beyond that when changing the connection box, opening the piercing contact necessary so that the profile cable remains injured.
  • the invention has for its object a contact terminal to connect a cable to a junction box, are avoided by the installation loops.
  • the object is invented according to the characteristic Feature of claim 1 solved.
  • the invention is based on two basic ideas.
  • the contact terminal had to be inserted as a plug-in module be trained in a junction box.
  • a second Step was to design the connector so that too with one lying rotated by 180 ° in the plane of the flat cable Cable a correct connection is guaranteed.
  • This is achieved in that either a connection contact or a connection contact or both of two together is electrically connected contact elements, wherein the one contact element on one side of a to the cable longitudinal direction approximately parallel longitudinal central axis of the lower part of the terminal lies and the other contact element on the other Side of the longitudinal central axis of the lower part of the terminal.
  • the distance between the two contact elements of the connection contact or the contact to the longitudinal center axis must be be about the same.
  • connection contacts The number of connection contacts and the number is preferred the connection contacts the same, creating a mechanical firm and thus secure plug connection is achieved.
  • connection contacts and the connection contacts are approximately symmetrical to the longitudinal central axis, preferably a connection contact and a connection contact as a central contact on the longitudinal central axis in the center of the lower part of the clamp are arranged.
  • the central contact is independent of the rotational position of the contact terminal always in the central opposite Contact one so that only the one with distance to the longitudinal center axis contacts from two contact elements are to be built, each on one side of the longitudinal central axis lie.
  • connection contacts and the connection contacts are preferred formed as an interlocking connector, wherein the plug connection to achieve a protection class of larger than IP65 is provided with a seal.
  • the connector is approximately point-symmetrical educated.
  • the contact pins lie within a frame-shaped Seal facing with a sealing lip Flat side of the cable to be contacted is present.
  • the junction box 1 shown in Fig. 1 consists of a Base plate 2 for fixing the connection box on a carrier.
  • the base plate 2 On the base plate 2 are the base plate 2 in the longitudinal direction several connection units 3 arranged one behind the other, which each have a socket 4 for connecting a sensor, an actuator or the like to be controlled or connected Unit.
  • the connection box 1 is with a fieldbus 5 and an electrical To connect power supply 6, including piercing contact terminals 7 are provided.
  • the fieldbus 5 as well as the electrical power supply 6 formed by a preferably two-core cable, which as a flat cable, in particular as a profile cable 8 is trained.
  • the profile cable 8 has - regardless of the Use as a fieldbus or as a power supply - one approximately trapezoidal cross-section, in which two lines 9, 19 are integrated.
  • the profile cable 8 consists of a soft or hard elastic insulation material, in which the mostly one additional round insulation lines 9 and 19 to run.
  • the profile cable 8 encodes what in the embodiment shown by a groove-like recess running in the longitudinal direction of the cable 10 takes place.
  • the groove-like recess 10 leads in cross section to a recessed corner in the area of one side leg.
  • the contact terminal 7 is off a lower clamp part 17 and an upper clamp part 27 assembled.
  • the contact terminals 7 of the fieldbus 5 and the voltage supply 6 are constructed the same, which is why in the following only one of the contact terminals 7 is described.
  • the recording 11 has a trapezoidal cross section of the profile cable 8 corresponding Cross section, with a step 12 in the bottom area the receptacle 11 a correct insertion of the profile cable 8 guaranteed.
  • the upper part of the clamp 27 becomes 8 after inserting the profile cable placed on the lower terminal part 17, with narrower and wider coding ribs 13, 14 an assembly only in a single aligned position is possible.
  • the contact terminal lower part 17 has - as also shown in FIG. 5 - lying one behind the other in the direction of the longitudinal central axis 37
  • Fig. 2 - are designed as a contact knife 16, the respective cutting blade approximately in the direction of the longitudinal central axis 37 of the contact terminal 7 is aligned.
  • the transverse to Longitudinal central axis 37 measured distance s to each other the center distance m corresponds to the lines 9, 19 in the profile cable 8.
  • the profile cable 8 Due to the coded receptacle 11, the profile cable 8 is in insert only one layer in the upper clamp part 27; the upper part of the clamp 27 is in turn due to the coding ribs 13 and 14 in only one position with the lower terminal part 17.
  • This means that the contact blades 16 of the contact row 15a each penetrate into the line 9 of the profile cable 8 and make the electrical contact and the Cutting knife 16 of the contact row 15b each in the soul of Penetrate line 19 of the profile cable 8.
  • An electric one Contact is thus made between the contact row 15a and the line 9 and the contact row 15b and the line 19.
  • the seal 18 may be appropriate to use the seal 18 as a three-dimensional one Form sealing part, which when placed on the Cutting knife 16 is penetrated by these. Any cutting knife 16 lies in a sealing bush 22, so that the Cutting knife 16 enclosed in the foot area by the seal 18 is.
  • the seal 18 in a corresponding one is advantageous Seal receptacle in the flat side of the lower part of the terminal 17 added (Fig. 2).
  • connection contacts 24 are on the opposite side Page 23 of the lower terminal part 17 connection contacts 24 provided, which are designed as sockets.
  • connection contacts 24 provided, which are designed as sockets.
  • a central socket as central connection contact 24a arranged.
  • the central connection contact 24a lies on the longitudinal central axis 37 of the contact terminal, which runs approximately parallel to the longitudinal axis of the cable and divides the lower clamp part 17.
  • the lower clamp part 17 is designed point-symmetrical, preferably point-symmetrical to the central connection contact 24a.
  • the central connection contact 24a is electrical with the Contact pins of the contact row 15b connected.
  • the contact pins of the contact row 15a are electrical with the Connection contact 24b connected in the embodiment shown of two electrically connected Contact elements 25 there.
  • One contact element 25 is located on one side 26 of the longitudinal central axis 37, while the other contact element 25 on the other side 28 of the longitudinal central axis 37 lies.
  • Both contact elements 25 have an equal distance u to the longitudinal central axis 37, so that the Connection contacts 24a and 24b symmetrical to the longitudinal central axis 37 lie.
  • connection contacts 24 are also within a plug-in cylinder 30 (Fig. 4, 6), which has an outer sealing ring 29 wears.
  • the sealing ring 29 can be designed as an O-ring his.
  • FIG. 6 it is not just a point-symmetrical one Arrangement of the connector 40 given, but the entire flat side 23 of the lower clamp part 17 is from their shape is point symmetrical to the central connection contact 24a. An outer contour is selected, each after a rotation of 180 ° congruent to their starting position is.
  • the assembled contact terminal 7 is a side view in FIG. 4 shown.
  • the cylinder liner 30 of the connector 40 protrudes from the lower terminal part 17.
  • connection box 1 To the contact terminal 7 according to the invention on the base plate 2 the connection box 1 to be determined on the profile cable 8th opposite side 23 of the lower clamp part 17 side locking bracket 31 arranged.
  • the locking bracket 31 engage in corresponding Locking 32 of the junction box 1. Since the locking bracket 31 the plug cylinder 30 of the connector 40 over more than that Protrude half, first engage the locking bracket 31 in the Snap-in receptacles 32 before the plug-in cylinder 30 into a corresponding one Socket 33 enters the base plate 2.
  • the plug-in cylinder 30 has an outer chamfer for easier threading 34th
  • a central connection contact 44a lies on the longitudinal central axis 37 of the contact terminal 7 approximately in the center of the socket, while the connection contact 44b consists of two contact elements 45 exists, each on one side 26, 28 of the longitudinal central axis 37 are arranged.
  • the contact elements 45 of the connection contacts 44 are at the same distance u to the longitudinal central axis 37, like the contact elements 25 of the connecting contacts 24b on the lower part of the terminal 17.
  • the contact elements are also corresponding 45 of the contacts 44 electrically conductive connected with each other.
  • connection contacts is thus 24 and the number of contacts 44 equal. It is sufficient if on the side of the junction box or on the side of the contact terminal a connection contact or a Connection contact consists of two contact elements, as shown of Figures 7 to 9 will be explained.
  • the plug cylinder 30 engages in the socket 33 of the connection box 1, the seal 29 in the form of an O-ring sealing on the inside of the socket 33 to the system comes.
  • the plug connection 40 is thus sealed off from the environment, which prevents the ingress of dirt, vapors, solvents or the like is prevented.
  • the training described makes it possible to use the contact terminal 7 in a first predetermined position under production an electrical connection in the connection box 1.
  • the central connection contact 44a contacts the central connection contact 24a, which in turn with the row of contacts 15b communicates and the electrical connection with line 9.
  • the connection contacts 24b are electrically connected to the contact row 15a, which penetrate electrically conductive in the line 19 of the profile cable 8.
  • the profile cable 8 with the coding groove 10 the connection units 3 of the connection box 1 facing.
  • 8 Cases occur in which the coding groove 10 the connection units 3 is facing away, so the profile cable in the plane around Lies rotated 180 °.
  • this situation too, is problem-free Installation of the piercing contact clamp 7 possible, because for Set and contact the contact terminal 7 as usual the profile cable is to be determined.
  • this results in for the contact terminal is rotated by 180 °.
  • According to the invention is the correct polarity even in this position rotated by 180 ° Connection to junction box 1 guaranteed without the fitter special steps or special measures during assembly must meet. This is illustrated in FIGS. 7 and 9 below explained.
  • the lower terminal part 17 has a marking corner 35 on.
  • connecting contacts 24a and 24b are provided, both on one side 28 of the longitudinal central axis 37 of the Contact terminal 7 are.
  • the connection contact 24a a distance a from the longitudinal central axis 37; the connection contact 24b is at a distance b from the longitudinal central axis 37.
  • connection box 1 shown schematically in FIG. 8 has a socket 33 on the diameter of the plug cylinder 30 is adjusted.
  • the plug cylinder 30 is in the socket 33 added.
  • both the middle Terminal contact 44a as well as the outer terminal contact 44b consists of two contact elements 45a and 45b.
  • the external contacts 45b are over a electrical connection 46 interconnected and are same electrical potential; the inner ones are corresponding Contact elements 45a to one another via an electrical connection 47 connected and lie on the same electrical Potential.
  • the inner contacts 45a each lie on one side 26, 28 the longitudinal central axis 37 and have a distance A from the longitudinal central axis 37 on the distance a of the connecting contact 24a corresponds to the longitudinal central axis 37 on the lower terminal part 17.
  • the outer contact elements 45b rest at a distance B. one side 26, 28 of the longitudinal central axis 37, the Distance B the distance b of the connecting contact 24b at the Contact terminal 7 corresponds.
  • coding corner 35 is in Fig. 8 shown in the top left as dashed lines.
  • the contact terminal 7 can also only attach to the profile cable 8 in a position rotated by 180 °.
  • the coding corner 35 is therefore located correspondingly at the bottom left, as shown in Fig. 9 and in 8 is indicated by a dotted line.
  • the connection contacts 24a and 24b thus have from page 28 to page 26 of the Changed longitudinal center axis 37; The distances a and b are unchanged.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktklemme (7) zur Verbindung eines Profilkabels (8) mit einer Anschlußbox (1). Die Kontaktklemme (7) besteht aus zwei Klemmenteilen (17, 27), wobei das eine Klemmenoberteil (27) eine Aufnahme (11) für das Kabel (8) und das andere Klemmenunterteil (17) dem Kabel (8) zugeordnete Kontaktpins (15) aufweist, die bei zusammengefügten Klemmenteilen (17, 27) elektrisch kontaktierend in die Leitungen (9, 19) des Kabels (8) eingestochen liegen. Jeder Kontaktpin (15) ist mit einem Verbindungskontakt (24) elektrisch verbunden, die auf der den Kontaktpins (15) abgewandten Seite mit Anschlußkontakten (44) in der Anschlußbox (1) zusammenwirken. Ein Anschlußkontakt (44) oder ein Verbindungskontakt (24) besteht aus zwei miteinander elektrisch verbundenen Kontaktelementen (45, 25), wobei das eine Kontaktelement (25, 45) auf der einen Seite einer Längsmittelachse (37) der Kontaktklemme (7) und das andere Kontaktelement (25, 45) auf der anderen Seite der Längsmittelachse liegt. Der Abstand (u, a, b, A, B) der Kontaktelemente (25, 45) zur Längsmittelachse (37) ist etwa gleich, so daß die Kontaktklemme (7) in der einen Lage als auch in einer um 180° gedrehten Lage polrichtig mit der Anschlußbox (1) verbunden ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktklemme zur Verbindung eines mehradrigen elektrischen Kabels, insbesondere eines formcodierten Profilkabels mit einer Anschlußbox, einem Interface oder dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, eine Anschlußbox (Interface) für Sensoren und Aktoren über eine Piercing-Kontaktklemme mit einem vorzugsweise codierten Flachkabel zu verbinden. Dabei wird eine Grundplatte der Anschlußbox an dem gewünschten Montageort befestigt, das Profilkabel lagerichtig in eine entsprechende Aufnahme der Grundplatte eingelegt, um dann die elektrische Verbindung durch Aufsetzen eines Deckels mit Piercing-Kontakten herzustellen. Die Piercing-Kontakte dringen durch die Isolierung des Profilkabels und eine evtl. vorhandene Rundisolierung der elektrischen Leitung in die Leitungsseele ein und stellen den elektrischen Kontakt her.
Liegt das Kabel im Bereich der Anschlußbox nicht lagerichtig, ist der Monteur gezwungen, durch Verlegen einer zusätzlichen Schleife die richtige Anschlußlage herzustellen. Diese Leitungsschleifen verbrauchen Einbauraum, sind materialaufwendig und erschweren eine spätere Fehlersuche. Darüber hinaus ist bei einem Wechsel der Anschlußbox ein Öffnen des Piercing-Kontakts notwendig, so daß das Profilkabel verletzt zurückbleibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktklemme zur Verbindung eines Kabels mit einer Anschlußbox anzugeben, durch die Installationsschleifen vermieden sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung beruht auf zwei Grundgedanken. In einem ersten Schritt mußte die Kontaktklemme als Steckbares Modul zum Einstecken in eine Anschlußbox ausgebildet werden. In einem zweiten Schritt war die Steckverbindung so auszulegen, daß auch bei einem um 180° in der Ebene des Flachkabels gedreht liegenden Kabel ein polrichtiger Anschluß gewährleistet ist. Dies wird dadurch erreicht, daß entweder ein Verbindungskontakt oder ein Anschlußkontakt oder auch beide aus zwei miteinander elektrisch verbundenen Kontaktelementen aufgebaut ist, wobei das eine Kontaktelement auf der einen Seite einer zur Kabellängsrichtung etwa parallelen Längsmittelachse des Klemmenunterteils liegt und das andere Kontaktelement auf der anderen Seite der Längsmittelachse des Klemmenunterteils liegt. Der Abstand der beiden Kontaktelemente des Verbindungskontaktes oder des Anschlußkontaktes zur Längsmittelachse muß dabei etwa gleich sein. Dies hat zur Folge, daß z. B. einem an der Kontaktklemme vorgesehenen Verbindungskontakt in der Anschlußbox zwei auf gleichem Potential liegende Anschlußkontakte zugeordnet sind, so daß die Kontaktklemme in einer ersten Einbaulage und in einer dazu um 180° gedrehten zweiten Einbaulage polungsrichtig mit der Anschlußbox zu verbinden ist.
Bevorzugt ist die Anzahl der Verbindungskontakte und die Anzahl der Anschlußkontakte gleich, wodurch eine mechanisch feste und damit sichere Steckverbindung erzielt ist.
Die Verbindungskontakte und die Anschlußkontakte liegen etwa symmetrisch zur Längsmittelachse, wobei bevorzugt ein Verbindungskontakt und ein Anschlußkontakt als zentraler Kontakt auf der Längsmittelachse im Mittelpunkt des Klemmenunterteils angeordnet sind. Der zentrale Kontakt greift unabhängig von der Drehlage der Kontaktklemme immer in den zentralen gegenüberliegenden Kontakt ein, so daß lediglich die mit Abstand zur Längsmittelachse liegenden Kontakte aus zwei Kontaktelementen aufzubauen sind, die jeweils auf einer Seite der Längsmittelachse liegen.
Die Verbindungskontakte und die Anschlußkontakte sind vorzugsweise als ineinandergreifende Steckverbindung ausgebildet, wobei die Steckverbindung zur Erzielung einer Schutzklasse von größer IP65 mit einer Dichtung versehen ist. In bevorzugter Ausführungsform ist die Steckverbindung etwa punktsymmetrisch ausgebildet.
Um auch im Bereich des Piercing-Kontaktes eine Abdichtung zu erzielen, liegen die Kontaktpins innerhalb einer rahmenförmigen Dichtung, die mit einer Dichtlippe an der zugewandten Flachseite des zu kontaktierenden Kabels anliegt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der im einzelnen beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1
in perspektivischer Darstellung eine Anschlußbox zur Verbindung mehrerer E/A-Anschlüsse mit einem Bus-System,
Fig. 2
in vergrößerter Explosionsdarstellung die Kontaktklemmen zur Verbindung der Anschlußbox mit dem Bus,
Fig. 3
eine Draufsicht auf die in der Anschlußbox ausgebildeten Steckanschlüsse,
Fig. 4
eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kontaktklemme zur Verbindung eines Profilkabels mit der Anschlußbox,
Fig. 5
eine Draufsicht auf das Klemmenunterteil mit Kontaktpins zur Kontaktierung des Profilkabels,
Fig. 6
eine Draufsicht auf eine Steckbuchse des Klemmenunterteils,
Fig. 7
eine schematische Darstellung eines Klemmenunterteils,
Fig. 8
eine schematische Darstellung eines Anschlusses in der Anschlußbox,
Fig. 9
eine schematische Darstellung des Klemmenunterteils in einer zu Fig. 7 um 180° verdrehten Lage.
Die in Fig. 1 dargestellte Anschlußbox 1 besteht aus einer Grundplatte 2 zum Festlegen der Anschlußbox auf einem Träger. Auf der Grundplatte 2 sind in Längsrichtung der Grundplatte 2 hintereinanderliegend mehrere Anschlußeinheiten 3 angeordnet, welche jeweils eine Steckbuchse 4 zum Anschluß eines Sensors, eines Aktors oder dgl. zu steuernden oder anzuschließenden Einheit aufweist.
Die Anschlußbox 1 ist mit einem Feldbus 5 sowie einer elektrischen Spannungsversorgung 6 zu verbinden, wozu Piercing-Kontaktklemmen 7 vorgesehen sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Feldbus 5 als auch die elektrische Spannungsversorgung 6 durch ein vorzugsweise zweiadriges Kabel gebildet, welches als Flachkabel, insbesondere als Profilkabel 8 ausgebildet ist. Das Profilkabel 8 hat - unabhängig von der Verwendung als Feldbus oder als Spannungsversorgung - einen etwa trapezförmigen Querschnitt, in dem zwei Leitungen 9, 19 integriert sind. Das Profilkabel 8 besteht aus einem weichoder hartelastischen Isolationsmaterial, in dem die meist eine zusätzliche Rundisolierung aufweisenden Leitungen 9 und 19 laufen. Zur Unterscheidung der Leitungen 9 und 19 ist das Profilkabel 8 codiert, was im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine in Längsrichtung des Kabels verlaufende nutartige Ausnehmung 10 erfolgt. Die nutartige Ausnehmung 10 führt im Querschnitt zu einer ausgesparten Ecke im Bereich des einen Seitenschenkels.
Um einen verpolungssicheren Anschluß des Kabels 8 an die Anschlußbox 1 zu gewährleisten, ist die Kontaktklemme 7 aus einem Klemmenunterteil 17 und einem Klemmenoberteil 27 zusammengesetzt. Die Kontaktklemmen 7 des Feldbus 5 und der Spannungsversorgung 6 sind gleich aufgebaut, weshalb im folgenden nur eine der Kontaktklemmen 7 beschrieben ist.
Im Klemmenoberteil 27 ist eine in Richtung der Längsmittelachse 37 sich erstreckende, durchgehende Aufnahme 11 ausgebildet, die zum Klemmenunterteil 17 offen ist. Die Aufnahme 11 hat einen dem Trapezquerschnitt des Profilkabels 8 entsprechenden Querschnitt, wobei eine Stufe 12 im Bodenbereich der Aufnahme 11 ein lagerichtiges Einlegen des Profilkabels 8 gewährleistet.
Das Klemmenoberteil 27 wird nach Einlegen des Profilkabels 8 auf das Klemmenunterteil 17 aufgesetzt, wobei durch schmalere und breitere Codierrippen 13, 14 ein Zusammenfügen nur in einer einzigen zueinander ausgerichteten Lage möglich ist.
Das Kontaktklemmenunterteil 17 weist - wie auch Fig. 5 zeigt - in Richtung der Längsmittelachse 37 hintereinanderliegende Kontaktpins 15 auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel - vgl. Fig. 2 - als Kontaktmesser 16 ausgeführt sind, deren jeweiliges Schneidblatt etwa in Richtung der Längsmittelachse 37 der Kontaktklemme 7 ausgerichtet liegt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Kontaktreihen 15a, 15b von Schneidmessern 16 vorgesehen, wobei deren quer zur Längsmittelachse 37 gemessener Abstand s zueinander dem Mittenabstand m der Leitungen 9, 19 im Profilkabel 8 entspricht. Aufgrund der codierten Aufnahme 11 ist das Profilkabel 8 in nur einer Lage in das Klemmenoberteil 27 einzulegen; das Klemmenoberteil 27 ist seinerseits aufgrund der Codierrippen 13 und 14 in nur einer Lage mit dem Klemmenunterteil 17 zusammenzufügen. Dies bedeutet, daß die Kontaktmesser 16 der Kontaktreihe 15a jeweils in die Leitung 9 des Profilkabels 8 eindringen und den elektrischen Kontakt herstellen und die Schneidmesser 16 der Kontaktreihe 15b jeweils in die Seele der Leitung 19 des Profilkabels 8 eindringen. Eine elektrische Kontaktierung erfolgt somit zwischen der Kontaktreihe 15a und der Leitung 9 sowie der Kontaktreihe 15b und der Leitung 19.
Um ein Korrodieren der Kontaktmesser 16 in der Kupferseele der Leitungen 9, 19 weitgehend zu vermeiden, ist vorgesehen, die Kontaktpins 15 innerhalb einer Dichtung 18 anzuordnen, deren Dichtungsrand 20 an der Flachseite des Profilkabels 8 dichtend anliegt. Die als Dichtfläche wirkende Flachseite des Profilkabels 8 ist die große Grundseite des trapezförmigen Querschnitts.
Es kann zweckmäßig sein, die Dichtung 18 als dreidimensionales Dichtungsteil auszubilden, welches beim Aufsetzen auf die Scheidmesser 16 von diesen durchdrungen wird. Jedes Schneidmesser 16 liegt dabei in einer Dichtbuchse 22, so daß das Schneidmesser 16 im Fußbereich von der Dichtung 18 umschlossen ist. Vorteilhaft ist die Dichtung 18 in einer entsprechenden Dichtungsaufnahme in der Flachseite des Klemmenunterteils 17 aufgenommen (Fig. 2).
Wie Fig. 6 zeigt, sind auf der den Kontaktpins 15 abgewandten Seite 23 des Klemmenunterteils 17 Verbindungskontakte 24 vorgesehen, welche als Steckbuchsen ausgebildet sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine zentrale Steckbuchse als zentraler Verbindungskontakt 24a angeordnet. Der zentrale Verbindungskontakt 24a liegt auf der Längsmittelachse 37 der Kontaktklemme, welche etwa parallel zur Kabellängsachse verläuft und das Klemmenunterteil 17 teilt. Das Klemmenunterteil 17 ist dabei punktsymmetrisch ausgebildet, bevorzugt punktsymmetrisch zum zentralen Verbindungskontakt 24a.
Der zentrale Verbindungskontakt 24a ist elektrisch mit den Kontaktpins der Kontaktreihe 15b verbunden.
Die Kontaktpins der Kontaktreihe 15a sind elektrisch mit dem Verbindungskontakt 24b verbunden, der im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei elektrisch miteinander verbundenen Kontaktelementen 25 besteht. Das eine Kontaktelement 25 liegt auf der einen Seite 26 der Längsmittelachse 37, während das andere Kontaktelement 25 auf der anderen Seite 28 der Längsmittelachse 37 liegt. Beide Kontaktelemente 25 haben dabei einen gleichen Abstand u zur Längsmittelachse 37, so daß die Verbindungskontakte 24a und 24b symmetrisch zur Längsmittelachse 37 liegen.
Die Verbindungskontakte 24 liegen darüber hinaus innerhalb eines Steckzylinders 30 (Fig. 4, 6), der einen äußeren Dichtungsring 29 trägt. Der Dichtungsring 29 kann als O-Ring ausgebildet sein.
Wie aus Fig. 6 zu ersehen, ist nicht nur eine punktsymmetrische Anordnung der Steckverbindung 40 gegeben, sondern die gesamte Flachseite 23 des Klemmenunterteils 17 ist von ihrer Formgebung her punktsymmetrisch zum zentralen Verbindungskontakt 24a. Dabei ist eine Außenkontur gewählt, die jeweils nach einer Drehung um 180° deckungsgleich zu ihrer Ausgangslage ist.
Die zusammengefügte Kontaktklemme 7 ist in Fig. 4 in Seitenansicht dargestellt. Die Zylinderbuchse 30 der Steckverbindung 40 ragt dabei von dem Klemmenunterteil 17 ab.
Um die erfindungsgemäße Kontaktklemme 7 auf der Grundplatte 2 der Anschlußbox 1 festzulegen, sind auf der dem Profilkabel 8 abgewandten Seite 23 des Klemmenunterteils 17 seitliche Rastbügel 31 angeordnet. Die Rastbügel 31 greifen in entsprechende Rastaufnahmen 32 der Anschlußbox 1 ein. Da die Rastbügel 31 den Steckzylinder 30 der Steckverbindung 40 über mehr als die Hälfte überragen, greifen zunächst die Rastbügel 31 in die Rastaufnahmen 32 ein, bevor der Steckzylinder 30 in eine entsprechende Steckbuchse 33 im Boden der Grundplatte 2 eintritt. Zum leichteren Einfädeln hat der Steckzylinder 30 eine Außenfase 34.
Wie Fig. 3 zeigt, sind in der Steckbuchse 33 der Steckverbindung 40 Anschlußkontakte 44 vorgesehen, die am Boden der Steckbuchse 33 liegen und als Steckkontakte ausgebildet sind. Ein zentraler Anschlußkontakt 44a liegt auf der Längsmittelachse 37 der Kontaktklemme 7 etwa im Zentrum der Steckbuchse, während der Anschlußkontakt 44b aus zwei Kontaktelementen 45 besteht, die auf jeweils einer Seite 26, 28 der Längsmittelachse 37 angeordnet sind. Die Kontaktelemente 45 der Anschlußkontakte 44 liegen mit dem gleichen Abstand u zur Längsmittelachse 37, wie die Kontaktelemente 25 der Verbindungskontakte 24b am Klemmenunterteil 17. Entsprechend sind auch die Kontaktelemente 45 der Anschlußkontakte 44 elektrisch leitend miteinander verbunden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist somit die Anzahl der Verbindungskontakte 24 und die Anzahl der Anschlußkontakte 44 gleich. Es ist ausreichend, wenn auf Seiten der Anschlußbox oder auf Seiten der Kontaktklemme ein Anschlußkontakt bzw. ein Verbindungskontakt aus zwei Kontaktelementen besteht, wie anhand der Figuren 7 bis 9 noch erläutert wird.
Der Steckzylinder 30 greift in die Steckbuchse 33 der Anschlußbox 1 ein, wobei die als O-Ring ausgebildete Dichtung 29 dichtend auf der Innenseite der Steckbuchse 33 zur Anlage kommt. Damit ist die Steckverbindung 40 zur Umgebung abgedichtet, wodurch ein Eindringen von Schmutz, Dämpfen, Lösungsmitteln oder dgl. verhindert ist.
Durch die beschriebene Ausbildung ist es möglich, die Kontaktklemme 7 in einer ersten vorgegebenen Lage unter Herstellung einer elektrischen Verbindung in die Anschlußbox 1 einzusetzen. Dabei kontaktiert der zentrale Anschlußkontakt 44a den zentralen Verbindungskontakt 24a, der seinerseits mit der Kontaktreihe 15b in Verbindung steht und die elektrische Verbindung mit der Leitung 9 herstellt. Die auf gleichem Potential liegenden Kontaktelemente 45 der äußeren, mit Abstand u zur Längsmittelachse 37 liegenden Anschlußkontakte 44b greifen in die Buchsen der Verbindungskontakte 24b der Steckverbindung 40 an der Kontaktklemme 7 ein. Die Verbindungskontakte 24b sind elektrisch leitend mit der Kontaktreihe 15a verbunden, welche elektrisch leitend in die Leitung 19 des Profilkabels 8 eindringen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt das Profilkabel 8 mit der Codiernut 10 den Anschlußeinheiten 3 der Anschlußbox 1 zugewandt. Es können aber bei der Installation der Kabel 8 Fälle auftreten, bei denen die Codiernut 10 den Anschlußeinheiten 3 abgewandt liegt, das Profilkabel also in der Ebene um 180° gedreht liegt. Zwar ist auch in dieser Lage eine problemlose Montage der Piercing-Kontaktklemme 7 möglich, da zum Festlegen und Kontaktieren die Kontaktklemme 7 wie üblich auf dem Profilkabel festzulegen ist. Dabei ergibt sich jedoch für die Kontaktklemme eine um 180° gedrehte Lage. Nach der Erfindung ist auch in dieser um 180° gedrehten Lage der polrichtige Anschluß an die Anschlußbox 1 gewährleistet, ohne daß der Monteur bei der Montage besondere Handgriffe oder besondere Maßnahmen treffen muß. Dies wird anhand der Figuren 7 und 9 nachstehend erläutert.
Fig. 7 zeigt schematisch die Draufsicht auf die Steckbuchse 33 der Steckverbindung 40 des Klemmenunterteils 17. Zur Bestimmung der Lage weist das Klemmenunterteil 17 eine Markierungsecke 35 auf.
Wie vorstehend beschrieben, sind im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 7 bis 9 Verbindungskontakte 24a und 24b vorgesehen, die beide auf einer Seite 28 der Längsmittelachse 37 der Kontaktklemme 7 liegen. Dabei hat der Verbindungskontakt 24a einen Abstand a von der Längsmittelachse 37; der Verbindungskontakt 24b hat einen Abstand b von der Längsmittelachse 37.
Die in Fig. 8 schematisch dargestellte Anschlußbox 1 weist eine Steckbuchse 33 auf, die im Durchmesser dem Steckzylinder 30 angepaßt ist. Der Steckzylinder 30 wird in der Steckbuchse 33 aufgenommen.
Am Boden der Steckbuchse 33 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel Anschlußkontakte 44 vorgesehen, wobei sowohl der mittlere Anschlußkontakt 44a als auch der äußere Anschlußkontakt 44b aus je zwei Kontaktelementen 45a und 45b besteht. Wie strichliert angedeutet, sind die Außenkontakte 45b über eine elektrische Verbindung 46 miteinander verbunden und liegen auf gleichem elektrischen Potential; entsprechend sind die inneren Kontaktelemente 45a über eine elektrische Verbindung 47 miteinander verbunden und liegen auf dem gleichen elektrischen Potential.
Die inneren Kontakte 45a liegen jeweils auf einer Seite 26, 28 der Längsmittelachse 37 und weisen einen Abstand A zur Längsmittelachse 37 auf, der dem Abstand a des Verbindungskontaktes 24a zur Längsmittelachse 37 am Klemmenunterteil 17 entspricht. Die äußeren Kontaktelemente 45b liegen mit einem Abstand B auf jeweils einer Seite 26, 28 der Längsmittelachse 37, wobei der Abstand B dem Abstand b des Verbindungskontaktes 24b an der Kontaktklemme 7 entspricht.
Wird die Kontaktklemme 7 nach Fig. 7 mit dem Steckzylinder in die Steckbuchse 33 eingesetzt, so greifen die Steckkontakte der Verbindungskontakte 24a und 24b in die Steckbuchsen 45a, 45b der Steckbuchse 33 ein. Die Codierecke 35 liegt dabei in Fig. 8 oben links wie strichliert eingezeichnet.
Ist nun das Profilkabel 8 in einer in der Ebene um 180° gedrehten Lage zugeführt, läßt sich die Kontaktklemme 7 ebenfalls nur in einer um 180° gedrehten Lage am Profilkabel 8 befestigen. Dies führt aber dazu, daß die Kontaktklemme 7 gemäß Fig. 9 um den Winkel 50 von 180° um den Mittelpunkt M des Steckzylinders 30 gedreht ist. Die Codierecke 35 liegt daher entsprechend unten links, wie in Fig. 9 dargestellt und in Fig. 8 punktiert angedeutet ist. Die Verbindungskontakte 24a und 24b haben somit von der Seite 28 auf die Seite 26 der Längsmittelachse 37 gewechselt; Die Abstände a und b sind unverändert. Wird nun die um den Winkel 50 von 180° gedrehte Kontaktklemme 7 in die Steckbuchse 33 eingesetzt, kontaktieren die Verbindungskontakte 24a und 24b die Anschlußkontakte 44a und 44b auf der Seite 26 der Längsmittelachse 37. Da aber die Anschlußkontakte 44a und 44b symmetrisch zur Längsmittelachse 37 angeordnet sind und die inneren Anschlußkontakte 44a über die elektrische Verbindung 47 und die äußeren Anschlußkontakte 44b über die elektrische Verbindung 46 miteinander verbunden sind, bleibt sowohl der elektrische Anschluß als auch die richtige Polung erhalten. Dies bedeutet, daß - wie im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 bis 6 - die innenliegenden Anschlußkontakte 44a weiterhin mit der Leitung 9 im Profilkabel 8 elektrisch verbunden sind und die äußeren Anschlußkontakte 44b mit der elektrischen Leitung 19 des Profilkabels 8. Unabhängig von der sich durch die äußere Installation ergebenden Lage des Profilkabels 8 ist somit ohne Eingriff oder besondere Handgriffe seitens des Monteurs ein polungsrichtiger Anschluß sowohl an den Bus 5 als auch an die elektrische Spannungsversorgung 6 gewährleistet.
Wie in Fig. 9 strichliert eingezeichnet, können auch beidseitig der Längsmittelachse 37 Verbindungskontakte 24 angeordnet sein; über eine elektrische Verbindung werden die innenliegenden Kontakte potentialgleich geschaltet und entsprechend die äußeren Kontakte auf gleiches Potential gelegt. Die Funktion selbst bleibt unverändert.

Claims (11)

  1. Kontaktklemme zur Verbindung eines mehradrigen elektrischen Kabels, insbesondere eines formcodierten Profilkabels (8), mit einer Anschlußbox (1), einem Interface oder dgl., bestehend aus zwei ineinandergreifenden Klemmenteilen (17, 27), wobei das eine Klemmenoberteil (27) eine codierte Aufnahme (11) für das lagerichtige Einlegen des Kabels (8) und das andere Klemmenunterteil (17) zumindest jeweils einen einer Leitung (9, 19) des Kabels (3) zugeordneten Kontaktpin (15) aufweist, der bei montierten Klemmenteilen (17, 27) die Isolation des Kabels (8) durchdringt und elektrisch kontaktierend in die Leitung (9, 19) des Kabels (8) eingestochen liegt, wobei die Kontaktpins (15) quer zur Längsrichtung des Kabels (8) mit einem dem Leitungsabstand (m) etwa entsprechenden Abstand (s) nebeneinanderliegen und die Kontaktpins (15) mit den elektrischen Leitungen der Anschlußbox (1) verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontaktpin (15) mit mindestens einem Verbindungskontakt (24) elektrisch verbunden ist, und die Verbindungskontakte (24) auf der den Kontaktpins (15) abgewandten Seite (23) des Klemmenunterteils (17) vorgesehen sind, und daß einem Verbindungskontakt (24) ein Anschlußkontakt (44) in der Anschlußbox (1) zugeordnet ist, über die jeder Verbindungskontakt (24) mit den elektrischen Leitungen der Anschlußbox (1) zu verbinden ist, und daß zumindest ein Anschlußkontakt (44) oder ein Verbindungskontakt (24) aus zwei miteinander elektrisch verbundenen Kontaktelementen (25, 45) besteht, wobei das eine Kontaktelement (25, 45) auf der einen Seite (26) einer zur Kabellängsrichtung etwa parallelen Längsmittelachse (37) des Klemmenunterteils (17) und das andere Kontaktelement (25, 45) auf der anderen Seite (28) der Längsmittelachse (37) des Klemmenunterteils (17) liegt, und der Abstand (u) der beiden Kontaktelemente (25, 45) zur Längsmittelachse (37) etwa gleich ist, so daß das Klemmenunterteil (17) sowohl in der einen Lage (Fig. 7) als auch in einer um 180° gedrehten Lage (Fig. 9) polrichtig mit den Anschlußkontakten (44) in der Anschlußbox (1) in Verbindung tritt.
  2. Kontaktklemme nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Verbindungskontakte (24) und der Anschlußkontakte (44) gleich ist.
  3. Kontaktklemme nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskontakte (24) und Anschlußkontakte (44) etwa symmetrisch zur Längsmittelachse (37) liegen.
  4. Kontaktklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungskontakt (24) und ein Anschlußkontakt (44) als zentraler Kontakt (24a, 44a) auf der Längsmittelachse (37) in der Mitte des Klemmenunterteils (17) angeordnet ist.
  5. Kontaktklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskontakte (24) und die Anschlußkontakte (44) eine ineinandergreifende Steckverbindung (40) bilden.
  6. Kontaktklemme nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindung (40) mit einer Dichtung (29) versehen ist.
  7. Kontaktklemme nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindung (40) etwa punktsymmetrisch ausgebildet ist.
  8. Kontaktklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (8) ein zweiadriges Kabel ist, dem zwei quer zur Längsrichtung des Kabels (8) nebeneinanderliegende Kontaktpins (15) zugeordnet sind.
  9. Kontaktklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktpins (15) als Kontaktmesser (16) ausgebildet sind, deren jeweiliges Schneidblatt etwa in Längsrichtung des Kabels (8) ausgerichtet liegt.
  10. Kontaktklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktpins (15) innerhalb einer rahmenförmigen Dichtung (18) liegen.
  11. Kontaktklemme nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (18) mit einer umlaufenden Dichtlippe (20) an einer zugewandten Flachseite (21) des Kabels (8) dichtend anliegt.
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