EP1513226A1 - Device for electrically connecting at least two isolated main conductors of a power supply cable, in particular cable tapping clamb - Google Patents
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- EP1513226A1 EP1513226A1 EP04020963A EP04020963A EP1513226A1 EP 1513226 A1 EP1513226 A1 EP 1513226A1 EP 04020963 A EP04020963 A EP 04020963A EP 04020963 A EP04020963 A EP 04020963A EP 1513226 A1 EP1513226 A1 EP 1513226A1
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of Claim 1.
Gattungsgemäße Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 100 58 736 A1 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung wird zunächst der Abzweigleiter in einem Kontaktkörper der Vorrichtung geklemmt und dadurch auch elektrisch kontaktiert. Anschließend durchdringen beim formschlüssigen Zusammenfügen der Gehäusehälften der Vorrichtung Schneidkontaktmittel des Kontaktkörpers die Isolation des Hauptleiters und stellen eine elektrische Verbindung zu diesem her. Das Verbinden des Kontaktkörpers mit dem Abzweigleiter und das Verbinden des Kontaktkörpers mit dem Hauptleiter erfolgt daher nacheinander. Insbesondere werden zunächst alle Abzweigleiter mit dem jeweiligen Kontaktkörper verbunden und anschließend die Gehäusehälften zusammengefügt und dadurch die Verbindung zwischen den Kontaktkörpern mit dem jeweils zugeordneten Hauptleiter hergestellt. Generic devices are for example from the DE 100 58 736 A1. In the known device is first the branch conductor is clamped in a contact body of the device and thereby also electrically contacted. Then penetrate the positive connection of the housing halves of the device Cutting contact means of the contact body, the insulation of the main conductor and make an electrical connection to this. Connecting the Contact body with the branch conductor and connecting the Contact body with the main conductor is therefore consecutively. In particular, first all branch conductors with the respective Contact body connected and then the housing halves joined together and thereby the connection between the Contact bodies made with the respective associated main conductor.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, welche noch bessere Eigenschaften aufweist. Insbesondere soll die Montage der Vorrichtung weiter vereinfacht und die Sicherheit bei der Montage weiter erhöht sein. Die Vorrichtung soll nach wie vor eine dauerhafte und gute elektrische Verbindung zwischen dem Hauptleiter und dem jeweiligen Abzweigleiter gewährleisten. Die Abmessungen der Kabelabzweigklemme und damit das Volumen der in eine die Kabelabzweigklemme verschließende Muffe einzubringenden Vergußmasse soll aus ökonomischen und ökologischen Gründen weiter minimiert werden.The invention is based on the problem, a generic To provide device which has even better properties. In particular, the assembly of the device is further simplified and the Safety during assembly should be further increased. The device should after as before a lasting and good electrical connection between the Main conductor and the respective branch conductor ensure. The Dimensions of the cable branch terminal and thus the volume of in to introduce a sleeve closing the cable branch terminal Potting compound should continue for economic and ecological reasons be minimized.
Das Problem ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.The problem is solved by the device defined in claim 1. Particular embodiments of the invention are in the subclaims certainly.
Dadurch, dass die Verbindungsschraube zwischen den beiden Kontaktelementen angeordnet ist, insbesondere zwischen quer zur Schraubenachse benachbarten Haupt- oder Abzweigleitern, kann die Schraubkraft besonders günstig in die Vorrichtung eingeleitet werden, insbesondere gleichmäßig auf die Kontaktelemente oder die Haupt- und Abzweigleiter verteilt werden. Entsprechend den Größenverhältnissen der jeweils zu kontaktierenden Leiter kann die Verteilung der Schraubkraft auch vorgebbar ungleichmäßig erfolgen, beispielsweise durch eine exzentrische Anordnung der Verbindungsschraube. In vielen Anwendungsfällen wird allerdings eine zentrische Anordnung der Verbindungsschraube vorteilhaft sein. Besonders vorteilhaft ist, dass beim Eindrehen der Verbindungsschraube das Kontaktelement sowohl die Isolation des Hauptleiters als auch die Isolation des Abzweigleiters durchdringt. Dadurch ist der Montageaufwand herabgesetzt und die Montagesicherheit erhöht. Because of the connecting screw between the two Contact elements is arranged, in particular between transversely to Screw axis adjacent main or branch conductors, the Screwing be initiated particularly favorable in the device, especially evenly on the contact elements or the main and Branch conductors are distributed. According to the size ratios of each conductor to be contacted, the distribution of the screwing force also can be predetermined uneven, for example by an eccentric Arrangement of the connecting screw. In many applications will be However, a centric arrangement of the connecting screw advantageous be. It is particularly advantageous that when screwing the Connecting screw the contact element both the isolation of Main conductor as well as the insulation of the branch conductor penetrates. Thereby the assembly work is reduced and the mounting safety increased.
Bei dem Energieversorgungskabel handelt es sich vorzugsweise um ein Mehrleiterkabel, wie es beispielsweise für Hausanschlußleitungen üblich ist mit einer Querschnittsfläche des Hauptleiters von beispielsweise etwa 150 mm2 und des Abzweigleiters von beispielsweise etwa 50 mm2. Die Hauptleiter und/oder Abzweigleiter können ein- oder mehrdrähtig sein. Eine typische Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bei einem drei- bzw. vierphasigen (einschließlich Erde) Energieversorgungskabel mit Betriebsspannungen kleiner 1000 V des Niederspannungs-Energieversorgungsnetzes.The power supply cable is preferably a multi-conductor cable, as is customary, for example, for domestic connection lines with a cross-sectional area of the main conductor of, for example, about 150 mm 2 and of the branch conductor of, for example, about 50 mm 2 . The main conductors and / or branch conductors may be single or multi-wire. A typical application of the device according to the invention is in a three- or four-phase (including earth) power supply cable with operating voltages less than 1000 V of the low-voltage power supply network.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch für unterirdisch verlegte Kabel einsetzbar. Dabei wird die Vorrichtung nach dem elektrischen Verbinden mit einer Muffe und darin eingegossenes Gießharz verschlossen. Die Gehäuseteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen vorzugsweise aus elektrisch isolierendem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, und es sind vorzugsweise bei montierter Vorrichtung und geschlossener Verbindung zwischen Haupt- und Abzweigleiter von außen keine spannungsführenden Teile ertastbar. Vorzugsweise führen Spannungsbelastungen mit 5000 V zwischen alten Metallteilen, die keine Verbindung aufweisen, nicht zu einem Isolationsdurchschlag.The inventive device is also for underground laid cable used. In this case, the device after the electrical connection closed with a sleeve and cast resin poured therein. The Housing parts of the device according to the invention are preferably made of electrically insulating plastic, in particular a fiber-reinforced Plastic, and it is preferably with mounted device and closed connection between the main and branch conductors from the outside no live parts can be felt. Preferably lead Voltage loads of 5000 V between old metal parts that no Have connection, not to an insulation breakdown.
In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist das Kontaktelement aus einer Ausgangsstellung verschiebbar in dem Gehäuseteil angeordnet. Dadurch ist zusätzlich zu dem reinen Schließvorgang der beiden Gehäuseteile eine Relativbewegung zwischen Abzweigleiter, Kontaktelement und Hauptleiter möglich. Dadurch können beispielsweise auch unterschiedlichste Querschnittsformen und Querschnittsflächen der Leiter zuverlässig kontaktiert werden. In a particular embodiment of the invention, the contact element slidably disposed in the housing part from a starting position. This is in addition to the pure closing of the two Housing parts a relative movement between branch conductor, Contact element and main conductor possible. This can, for example also different cross-sectional shapes and cross-sectional areas of Conductor be contacted reliably.
Vorzugsweise ist das Kontaktelement in dem Gehäuseteil durch Rastmittel in der Ausgangsstellung fixiert, beispielsweise gegen ein Herausfallen aus der Vorrichtung gesichert und andererseits gegen ein Hineinfallen in die Vorrichtung und vorallem gegen ein unbeabsichtigtes Durchdringen der Isolation des Hauptleiters ebenfalls gesichert.Preferably, the contact element in the housing part by latching means fixed in the starting position, for example against falling out secured the device and on the other hand against falling into the Device and especially against accidental penetration of the Isolation of the main conductor also secured.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das Kontaktelement plattenförmig, und vorzugsweise als Stanzteil ausgebildet. Für einige Anwendungen kann es vorteilhaft sein, das Kontaktelement als beispielsweise U-förmiges Stanz-/Biegeteil auszubilden. Als Werkstoff wird vorzugsweise eine hochfeste Kupferlegierung eingesetzt, beispielsweise eine CuFe2P-Legierung, die einen hohen elektrischen Leitwert von beispielsweise mehr als 32 MS/m bei guter mechanischer Festigkeit aufweist, vorzugsweise eine Vickershärte HV von mehr als 140. Typische Materialstärken liegen im Bereich zwischen 0,5 und 5 mm, insbesondere etwa 1 bis 2 mm. Zur Verbesserung der elektrischen Kontakteigenschaften und/oder zur Vermeidung von elektrolytischer Korrosion, beispielsweise bei einem Kontakt zu Aluminiumleitern, wird die Oberfläche der Kontaktelemente mit einer vorzugsweise galvanisch aufgebrachten Zinnauflage mit einer Schichtstärke von 3 bis 20 µm versehen, insbesondere etwa 5 µm.In a particular embodiment of the invention, the contact element plate-shaped, and preferably formed as a stamped part. For some In applications it may be advantageous to use the contact element as For example, form U-shaped punched / bent part. As a material is preferably a high-strength copper alloy used, for example a CuFe2P alloy that has a high electrical conductivity of for example, more than 32 MS / m with good mechanical strength preferably has a Vickers hardness HV greater than 140. Typical Material thicknesses are in the range between 0.5 and 5 mm, in particular about 1 to 2 mm. To improve the electrical contact properties and / or to prevent electrolytic corrosion, for example in In contact with aluminum conductors, the surface of the Contact elements with a preferably galvanically applied Tin pad provided with a layer thickness of 3 to 20 microns, in particular about 5 microns.
In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung weist die Vorrichtung mindestens zwei Kontaktelemente je Verbindung eines Hauptleiters mit einem zugeordneten Abzweigleiter auf. Vorzugsweise ist der Abstand der Kontaktelemente zueinander in Längsrichtung der zu kontaktierenden Leiter möglichst groß gewählt, um im Kontaktbereich die zu kontaktierenden Leiter parallel zu schalten und damit den Gesamtwiderstand der Anordnung zu senken. Außerdem ist bei mehrdrähtigen Leitern unter Berücksichtigung des Dralls des Kabelleiters sichergestellt, dass durch die axial beabstandeten Kontaktelemente unterschiedliche Einzeldrähte der Leiter kontaktiert werden.In a particular embodiment of the invention, the device at least two contact elements per connection of a main conductor with an associated branch conductor. Preferably, the distance is the Contact elements to each other in the longitudinal direction of the conductor to be contacted as large as possible to contact in the contact area Switch in parallel and thus the total resistance of the arrangement to lower. In addition, in multi-stranded ladders under consideration the twist of the cable ladder ensured by the axially spaced Contact elements contacted different individual wires of the conductors become.
Die Form der Schneid- und Kontaktmittel des Kontaktelements, beispielsweise eine Zahnform, ist so gewählt, dass die zugeordneten Leiter entsprechend ihres Nennquerschnittes, ihrer Kabelisolation, beispielsweise PVC, PE, ein sonstiger Kunststoff oder ein Papierwickel, ihres Leitermaterials, beispielsweise Kupfer oder Aluminium, ihrer Leiterbauform, beispielsweise rund, sektorförmig oder mehrdrähtig, und ihrer möglichen Einbaulage in der Klemme bei sektorförmigen Abzweigleitern einen dauerstabilen elektrischen Kontakt bereitstellt. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn durch die auftretende Kontaktkraft eine vorgebbare Eindringtiefe der Schneidmittel im Leiter erreicht wird, um beispielsweise isolierende Oberflächenschichten zu durchtrennen, wie sie insbesondere bei Aluminium als Leitwerkstoff auftreten. Andererseits darf die Eindringtiefe nicht zu groß gewählt werden, damit nicht Einzeladern der Leiter durchtrennt werden.The shape of the cutting and contact means of the contact element, For example, a tooth shape is chosen so that the associated conductors according to their nominal cross-section, their cable insulation, for example PVC, PE, any other plastic or paper wrap, theirs Conductor material, such as copper or aluminum, their conductor design, for example, round, sector-shaped or stranded, and their possible Installation position in the terminal for sector-shaped branch conductors provides permanently stable electrical contact. For this it is advantageous if by the contact force occurring a predetermined penetration of the Cutting agent in the conductor is achieved, for example, insulating To cut through surface layers, as in particular at Aluminum occur as a control material. On the other hand, the penetration depth not too large, so that not individual conductors of the ladder be severed.
In vielen Anwendungsfällen kann aufgrund der erfindungsgemäßen Kontaktelemente gegenüber dem Stand der Technik eine geringere Anzahl von Kontaktstellen vorgesehen sein, wodurch die Schließkraft für die Vorrichtung beim Zusammenführen der beiden Gehäuseteile herabgesetzt ist. Dadurch kann die mechanische Konstruktion der Vorrichtung effizienter ausgeführt sein, die Anzahl der Verbindungsschrauben kann verringert werden, und die Höhe des erforderlichen Drehmoments der Verbindungsschraube kann niedriger gewählt werden. Dadurch ist die Montage einfacher, sicherer und auch schneller. Gleichzeitig sind die Systemkosten für die Installation einer Muffe herabgesetzt.In many applications, due to the invention Contact elements over the prior art, a smaller number be provided by contact points, whereby the closing force for the Device reduced when merging the two housing parts is. This can make the mechanical construction of the device more efficient be executed, the number of connecting screws can be reduced be, and the amount of torque required Connection screw can be selected lower. This is the result Assembly easier, safer and faster. At the same time they are System costs for the installation of a sleeve reduced.
In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung weist die Verbindungsschraube ein vorgebbares Abreißdrehmoment auf. Vorzugsweise reißt insbesondere der Schraubenkopf nach Überschreiten des Abreißdrehmomentes ab. Für viele Anwendungsfälle wird es möglich sein, die Vorrichtung mit einer einzigen zentralen Verbindungsschraube auszustatten. Erforderlichenfalls können auch mehrere Verbindungsschrauben vorgesehen sein, insbesondere in Richtung des zu kontaktierenden Hauptleiters oder Abzweigleiters hintereinander und/oder nebeneinander angeordnet sein. Entsprechend einer besonderen Ausführungsart wird die Vorrichtung durch die Verbindungsschraube entgegen dem Stand der Technik nicht bis zu einem Formschluß eingeschraubt, sondern bis zu einem vorgebbaren Drehmoment. Dieses vorgebbare Drehmoment hängt von der Geometrie der Kontaktelemente, dem Isolationswerkstoff des Haupt- bzw. Abzweigleiters, dem Leiterquerschnitt, sowie der Geometrie der Gehäuseteile ab. Insbesondere kann durch das vorgebbare Abreißdrehmoment ein und dieselbe Vorrichtung für verschiedene Leiterquerschnitte eingesetzt werden.In a particular embodiment of the invention, the Connecting screw on a predetermined tear-off torque on. Preferably, in particular the screw head tears after exceeding of the tearing torque. It becomes possible for many applications be the device with a single central connecting screw equip. If necessary, several can Be provided connecting screws, in particular in the direction of contacting main conductor or branch conductor in succession and / or be arranged side by side. According to a special one Embodiment, the device through the connecting screw contrary to the prior art, not up to a positive connection screwed, but up to a predetermined torque. This predefinable torque depends on the geometry of the contact elements, the insulating material of the main or branch conductor, the Conductor cross-section, as well as the geometry of the housing parts from. Especially can by the predetermined breakaway torque one and the same Device for different conductor cross sections are used.
In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung weist mindestens ein Gehäuseteil zwischen den Kontaktelementen ein vorzugsweise hülsenförmiges Trennelement zum Aufnehmen der Verbindungsschraube auf. Das Trennelement selbst kann vorzugsweise aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehen, vorzugsweise einstückig von der Gehäusehälfte ausgebildet. Das Trennelement dient auch einer Trennung der in der Vorrichtung eingelegten Hauptleiter und kann zu diesem Zweck insbesondere im Querschnitt nicht nur kreisrund, sondern beispielsweise ellipsenförmig sein, um dadurch dem Drall der Energieversorgungsleitung zu entsprechen und das Zusammenführen der Gehäuseteile mit geringerem Kraftaufwand zu ermöglichen. In dem Trennelement kann eine Innenhülse mit einem Innengewinde eingesetzt sein, das vorzugsweise langgestreckt ist, um einen Eingriff der Verbindungsschraube bei verhältnismäßig großer Öffnung der beiden Gehäuseteile zu ermöglichen.In a particular embodiment of the invention has at least one Housing part between the contact elements a preferably sleeve-shaped separating element for receiving the connecting screw on. The separating element itself can preferably be made of electrical Insulate plastic, preferably in one piece from the Housing half formed. The separating element also serves a separation the inserted in the device main conductor and can for this purpose especially in cross section not only circular, but for example be elliptical, thereby the swirl of the power supply line to match and the merging of the housing parts with less To allow effort. In the separating element, an inner sleeve be used with an internal thread, preferably elongated is to engage the connecting screw at a relatively large To allow opening of the two housing parts.
In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung sind die beiden Gehäuseteile durch ein Schwenkgelenk miteinander verbunden. Dabei kann die Offenstellung der Vorrichtung durch entsprechende Rastmittel werkzeuglos lösbar arretierbar sein. In dieser geöffneten Stellung kann die Vorrichtung beispielsweise auf das von der Mantelisolierung befreite und vorgespreizte Energieversorgungskabel aufgesetzt werden. Anschließend können die beiden Gehäuseteile aus der verrasteten Offenstellung in eine Schließstellung überführt werden. Hierzu weisen die beiden Gehäuseteile vorzugsweise zusammenwirkende Rastmittel auf, die in der Schließstellung miteinander in Eingriff bringbar sind. Dadurch ist eine Plazierung der Vorrichtung an dem Energieversorgungskabel möglich, ohne dass die Kontaktelemente der Vorrichtung in Verbindung mit dem Hauptleiter oder dem Abzweigleiter sind. Diese Vormontage kann vorzugsweise werkzeuglos erfolgen, insbesondere ohne Eindrehen der Verbindungsschraube. Bei Energieversorgungskabeln mit größerem Durchmesser kann die Vormontage unter Verwendung eines geeigneten Werkzeuges erfolgen, beispielsweise einer Zange, wobei die Gehäuseteile entsprechende Werkzeugangriffsflächen aufweisen. Die Lösbarkeit aus dieser Vormontageposition ist ohne Werkzeug vorzugsweise nicht möglich. In dieser Vormontageposition ist ausgeschlossen, dass die Isolation des Hauptleiters von metallischen Bestandteilen der Kabelabzweigklemme durchdrungen werden kann. In a particular embodiment of the invention, the two are Housing parts connected by a pivot joint. there can the open position of the device by appropriate locking means be tool-releasably lockable. In this open position, the Device for example on the freed from the jacket insulation and Pre-spread power supply cables are placed. Subsequently can the two housing parts from the latched open position in a Closed position to be transferred. For this purpose, the two housing parts preferably cooperating locking means, which in the closed position engageable with each other. This is a placement of Device on the power cable possible without the Contact elements of the device in conjunction with the main conductor or are the branch conductor. This pre-assembly may preferably without tools, in particular without screwing the Connecting screw. For power supply cables with larger Diameter can be pre-assembled using a suitable Tool done, such as a pair of pliers, wherein the housing parts have corresponding tool engagement surfaces. The solubility off This pre-assembly position is preferably not possible without tools. In this pre - assembly position is excluded that the isolation of the Main conductor of metallic components of the cable branch terminal can be penetrated.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere ein Arbeiten unter Spannung möglich, vorzugsweise sogar ohne persönliche Schutzausrüstung. Hierzu ist sichergestellt, dass in jeder Phase der Montage die spannungsführenden Teile immer berührungssicher abgedeckt sind. Hierzu gehört auch ein Schutz gegen eine direkte Berührung bei falscher Handhabung von Werkzeugen. Es besteht keine Überbrückungsmöglichkeit von spannungsführenden Teilen durch falsche Handhabung eines Werkzeugs. Ein Abisolieren des Abzweigleiters ist nicht erforderlich, weshalb beim Absetzmaß für das Abmanteln der Isolierung keine Fehler auftreten können, die nach dem Schließen der Vorrichtung zu blanken überstehenden Adernenden führen könnten, die dann Spannung führen.By the device according to the invention is in particular a work Under tension possible, preferably even without personal Protective gear. For this purpose it is ensured that in every phase of the assembly the live parts are always covered safe to touch. This also includes protection against direct contact in case of false Handling of tools. There is no bridging option of live parts due to incorrect handling of a Tool. A stripping of the branch conductor is not required why the Absetzmaß for stripping the insulation no error may appear to bare after closing the device could lead to protruding vein ends, which then lead to tension.
In einer besonderen Ausführungsart weist die Vorrichtung in einer Trennebene der beiden Gehäuseteile einen Stützkeil auf, der ein vorzugsweise elastisch verformbares Widerlager für den Hauptleiter bildet. Dadurch wird die erforderliche Kontaktkraft auch bei Temperaturwechselbeanspruchungen dauerhaft gewährleistet.In a particular embodiment, the device is in a Parting plane of the two housing parts on a supporting wedge, the one preferably forms elastically deformable abutment for the main conductor. As a result, the required contact force is also at Temperature cycling permanently guaranteed.
In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung weist der Stützkeil eine Anschlagfläche für einen bei dem Aufsetzen der Vorrichtung auf das Energieversorgungskabel zum Spreizen der Hauptleiter verwendbaren Spreizkeil auf. Dadurch ist die exakte Positionierung der Hauptleiter in Bezug auf die Vorrichtung und insbesondere in Bezug auf die Kontaktelemente gewährleistet.In a particular embodiment of the invention, the support wedge has a Stop surface for a in the placement of the device on the Power supply cable suitable for spreading the main conductors Spreading wedge on. This is the exact positioning of the main conductor in Referring to the device and in particular with respect to the Guaranteed contact elements.
In einer besonderen Ausführungsart weist die Vorrichtung an mindestens einem Schraubenende eine Druckplatte zum Einleiten der Schraubkraft in die Vorrichtung auf. Dadurch kann die Schraubkraft vorgebbar, insbesondere gleichmäßig, in das Gehäuseteil eingeleitet werden und insbesondere das Auftreten von Biegekräften in den Kunststoffgehäuseteilen auf ein unkritisches Maß herabgesetzt werden.In a particular embodiment, the device has at least a screw end a pressure plate for introducing the screwing in the device on. As a result, the screwing force can be specified, especially evenly, are introduced into the housing part and in particular the occurrence of bending forces in the plastic housing parts be reduced to an uncritical level.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
- Fig. 1
- zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- Fig. 2
- zeigt die Kabelabzweigklemme der Fig. 1 in einem früheren Stadium der Montage,
- Fig. 3
- zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kontaktelements,
- Fig. 4
- zeigt eine perspektivische Ansicht des Gehäuseteils,
- Fig. 5
- zeigt eine perspektivische Ansicht der weiteren Druckplatte,
- Fig. 6
- zeigt eine Unteransicht der Druckplatte, und
- Fig. 7
- zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles.
- Fig. 1
- shows a perspective view of a first embodiment of a device according to the invention,
- Fig. 2
- shows the cable branch terminal of Fig. 1 at an earlier stage of assembly,
- Fig. 3
- shows a perspective view of a contact element,
- Fig. 4
- shows a perspective view of the housing part,
- Fig. 5
- shows a perspective view of the further printing plate,
- Fig. 6
- shows a bottom view of the printing plate, and
- Fig. 7
- shows a perspective view of a second embodiment.
Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten
Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
elektrischen Verbinden von mindestens zwei isolierten Hauptleitern 2, 3
eines Energieversorgungskabels mit jeweils mindestens einem isolierten
Abzweigleiter 4, 5, wobei die Haupt- und Abzweigleiter 2, 3, 4, 5 nur
schematisch dargestellt sind, mit einem Gehäuse, das mindestens zwei
durch eine Verbindungsschraube 10 verbindbare Gehäuseteile 6, 7
aufweist, wobei für jede herzustellende Verbindung zwischen einem
Hauptleiter 2, 3 und dem zugeordneten Abzweigleiter 4, 5 mindestens ein
Kontaktelement 8, 9 in einem Gehäuseteil 6 angeordnet ist. Die
Verbindungsschraube 10 ist zwischen den beiden Kontaktelementen 8, 9
angeordnet. Beim Eindrehen der Verbindungsschraube 10 durchdringt das
Kontaktelement 8, 9 sowohl die Isolation des Hauptleiters 2, 3 als auch die
Isolation des Abzweigleiters 4, 5. Die Gehäusehälften 6, 7 sind
vorzugsweise als Spritzgußteil hergestellt.Fig. 1 shows a perspective view of a first
Embodiment of a device according to the invention for
electrical connection of at least two insulated
Das dargestellte Ausführungsbeispiel kann insgesamt vier Hauptleiter 2, 3
aufnehmen, und diese jeweils mit einem Abzweigleiter 4, 5 verbinden.
Die Gehäusehälften 6, 7 bestehen aus einem faserverstärkten Kunststoff.
In der Trennebene der beiden Gehäusehälften 6, 7 ist ein Stützkeil 11
angeordnet zum Durchdringen der in der Regel weichen, nichtdruckbelastbaren
Isolation der Hauptleiter 2, 3, die beispielsweise aus PVC
besteht. Aufgabe des Stützkeils 11 ist es, eine mechanisch druckbelastbare,
elektrisch isolierende und erforderlichenfalls federkraftspeichernde
Abstützung auf dem metallischen Leiter zu erhalten, vorzugsweise mittels
Schneiden 12 oder Spitzen, welche die Isolation des Hauptleiters 2, 3
durchdringen, und mit zwischen den Spitzen oder Schneiden 12
angeordneten Zwischenräumen, die das verdrängte Isolationsmaterial
aufnehmen.The illustrated embodiment may have a total of four
Die Hauptleiter 2, 3 werden zwischen dem Stützkeil 11 und den
Kontaktelementen 8, 9 geklemmt. Die Abzweigleiter 4, 5, die gegenüber
dem Hauptleiter 2, 3 in der Regel eine geringere Querschnittsfläche
aufweisen, werden zwischen dem Kontaktelement 8, 9 und der Druckplatte
13 geklemmt. Die Druckplatte 13 weist auf der dem Abzweigleiter 4, 5
zugewandten Fläche ebenfalls entsprechend dem Stützkeil 11 Schneiden 14
oder Spitzen auf, welche die Isolation des Abzweigleiters 4, 5 durchdringen
und sich auf dem metallischen Leiter abstützen. Durch die Druckplatte 13
wird die Schraubkraft über den Abzweigleiter 4, 5 in den Klemmverbund
eingeleitet. Die Druckplatte 13 weist ein Innengewinde zur Aufnahme der
Verbindungsschraube 10 auf.The
Nahe dem Schraubenkopf 15 der Verbindungsschraube 10 ist eine weitere
Druckplatte 16 angeordnet, die im wesentlich identisch aufgebaut ist wie
die Druckplatte 13. Grundsätzlich wäre es möglich, die Druckplatten 13,
16 einstückig auszubilden, beispielsweise durch eine geeignete Keramik,
oder ein Duroplast oder Thermoplast mit hoher Faserbeimischung von
beispielsweise langen Glasfasern. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Druckplatten 13, 16 jedoch zweiteilig ausgeführt, insbesondere
bestehend aus einem thermoplastischen Kunststoffteil 17, beispielsweise
aus Polyamid mit einem Glasfaseranteil von 30 %, und einem
Armierungsteil 18, beispielsweise aus Stahlblech oder aus einem
beschichteten Nichteisenmetall, zum Einleiten der Schraubkraft in das
Kunststoffteil 17.Near the
In das Armierungsteil der Druckplatte 13 ist eine Hülse mit Innengewinde
zur Aufnahme der Verbindungsschraube 10 eingepresst. In das
Armierungsteil 18 der weiteren Druckplatte 16 ist eine Auflage für den
Schraubenkopf 15 eingearbeitet. Vorzugsweise ist die Verbindungsschraube
10 mit dem Kunststoffteil 17 durch eine Verliersicherung verbunden. Die
Verbindungsschraube 10 weist weiterhin ein Abreißdrehmoment auf, im
dargestellten Ausführungsbeispiel gebildet durch einen Einstich 19 nahe
dem Schraubenkopf 15. Es sind andere Alternativen zur Realisierung des
Abreißdrehmomentes denkbar, beispielsweise auch das Vorsehen einer
Kunststoffkappe auf dem Schraubenkopf 15 mit einer von außen
zugänglichen Werkzeugangriffsfläche. Nach dem Abreißen des
Schraubenkopfs 15 soll die Verbindungsschraube 10 jedenfalls mit
demselben Werkzeug nicht wieder lösbar sein.In the Armierungsteil the
Die Fig. 2 zeigt die Kabelabzweigklemme 1 der Fig. 1 in einem gegenüber
der in der Fig. 1 dargestellten Position früheren Stadium der Montage.
Die beiden Gehäuseteile 6, 7 sind mittels eines Schwenkgelenks 20
miteinander verbunden. Durch Aufschwenken der beiden Gehäuseteile 6, 7
kann die Kabelabzweigklemme 1 in der in der Fig. 2 dargestellten Position
auf das Energieversorgungskabel aufgesetzt werden, wobei der Stützkeil 11
zwischen die zuvor mittels eines Spreizkeiles 41 gespreizten Hauptleiter
eingeführt wird, wobei sich der Spreizkeil 41 im wesentlichen rechtwinklig
zur Längsachse der Hauptleiter 2, 2a, 3, 3a und/oder rechtwinklig zur
Längserstreckung des Stützkeils 11 erstreckt. Der Stützkeil 11 bildet
vorzugsweise einstückig eine Anlagefläche 21 aus, die beim Aufsetzen der
Kabelabzweigklemme 1 auf das Energieversorgungskabel in Anlage an den
eingesteckten Spreizkeil 41 gebracht wird, der in der Fig. 2 gestrichtelt
dargestellt ist. Die Position der Anlagefläche 21 in Bezug auf dem Stützkeil
11 gewährleistet die korrekte Positionierung der Hauptleiter 2, 3 in Bezug
auf die Kontaktelemente 8, 9 innerhalb der Kabelabzweigklemme 1.Fig. 2 shows the cable branch terminal 1 of FIG. 1 in a opposite
the position shown in FIG. 1 earlier stage of assembly.
The two
In der dargestellten Ausgangsstellung sind die Kontaktelemente 8, 9 durch
vorzugsweise vom Gehäuseteil 7 einstückig ausgebildete Arretierungsmittel
22, 23 gegen ein Herausfallen aus der Kabelabzweigklemme 1 gesichert, im
dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen auslenkbaren Haltefinger,
der in eine entsprechende Bohrung im Kontaktelement 8, 9 eingreift. Bei
der späteren Endmontage durch Eindrehen der Verbindungsschraube 10
wird die Arretierungswirkung dieser Arretierungsmittel 22, 23 aufgehoben,
beispielsweise indem die in Bezug auf das Gehäuseteil 6, 7 ortsfesten
Arretierungsmittel 22, 23 aufgrund der Bewegung der Kontaktelemente 8, 9
gegenüber dem Gehäuseteil 6, 7 abbrechen.In the illustrated starting position, the
Zur Vormontage wird die Kabelabzweigklemme 1 aus der in der Fig. 2
dargestellten Stellung durch Schließen der beiden Gehäuseteile 6, 7 um die
Hauptleiter 2, 2a, 3, 3a geschlossen. Hierzu bilden die Gehäuseteile 6, 7
zusammenwirkende Rastmittel 24, 25 aus, die miteinander in Eingriff
bringbar sind. Nach dem Schließen und Verrasten der Gehäuseteile 6, 7
kommt es zu einem Setzvorgang der Hauptleiter 2, 2a, 3, 3a, die sich
formschlüssig an die Gehäuseteile 6, 7 anlegen. Auch beim Eindrehen der
Verbindungsschraube 10 zum Schließen der Kabelabzweigklemme 1
kommt es zu Setzvorgängen zwischen den verspannten Haupt- und
Abzweigleitern 2, 2a, 3, 3a, 4, 5 mit dem Stützkeil 11, den
Kontaktelementen 8, 9 und den Druckplatten 16, 17. Der Zeitbedarf und
der Weg für das Eindrehen der Verbindungsschraube 10 ist vorzugsweise so
gewählt, dass die Setzvorgänge bis zur formschlüssigen Anlage aller
beteiligten Kunststoffteile abhängig von der Geometrie und den Werkstoffen
der Haupt- und Abzweigleiter 2, 2a, 3, 3a, 4, 5 abgeschlossen ist, bevor das
Anziehdrehmoment für das elektrisch dauerhaft sichere Kontaktieren
erreicht ist.For pre-assembly, the cable branch terminal 1 from that in FIG. 2
shown position by closing the two
Gegebenenfalls kann das Aufsetzen der Kabelabzweigklemme 1 auf das
Energieversorgungskabel mittels eines Schlagwerkzeuges, beispielsweise
mittels eines Hammers, unterstützt werden und das Schwenkgelenk 20
weist hierzu eine Schlagfläche 26 auf. Außerdem weist das Schwenkgelenk
20 mit den Gehäuseteilen 6, 7 zusammenwirkende Anschlagflächen auf,
durch die ein Öffnen über eine maximale Offenposition hinaus verhindert
ist. Optionally, the placement of the cable branch terminal 1 on the
Power supply cable by means of a percussion tool, for example
by means of a hammer, and the pivot joint 20
has a
Der Stützkeil 11 weist vorzugsweise mit den Gehäuseteilen 6, 7
zusammenwirkende Rastmittel auf, durch welche die in der Fig. 2
dargestellte Offenstellung der Kabelabzweigklemme 1 lösbar fixiert werden
kann. Vorzugsweise ist der Stützkeil 11 austauschbar, insbesondere
hinsichtlich seiner Abmessungen an unterschiedliche Querschnittsflächen
der Hauptleiter 2, 3 anpassbar.The
Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kontaktelements 8, das
im wesentlichen trapezförmig ausgebildet ist als Stanzteil aus einer
entsprechend geeigneten Kupferlegierung mit ausreichender Leitfähigkeit
und gleichzeitig ausreichender Festigkeit. Die Seitenfläche mit den
kleineren Zähnen 27 ist dem Abzweigleiter 4 zugeordnet, während die
Seitenfläche mit den größeren Zähnen 28 dem Hauptleiter 2 zugeordnet ist.
Die Spitzen der Zähne 27, 28 liegen jeweils auf einer Bogenlinie 29, 30,
die beispielsweise die Kontur des zu kontaktierenden Leiters nachbildet.
Weiterhin weist das Kontaktelement 8 eine Bohrung 31 auf für den Eingriff
des Arretierungsmittels 22. Außerdem weist das Kontaktelement 8 eine mit
dem Gehäuseteil 6 zusammenwirkende Gleitfläche 32 auf, an der das
Kontaktelement 8 in dem Gehäuseteil 6 gleitend verschiebbar ist.Fig. 3 shows a perspective view of a
Die Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gehäuseteils 6. Für jedes
Paar aus miteinander zu verbindenden Haupt- und Abzweigleitern 2, 4
bzw. 3, 5 sind insgesamt 4 Aufnahmen 33 für Kontaktelemente 8, 9
vorgesehen. In jeder Aufnahme 33 wird von dem Gehäuseteil 6 einstückig
eine Nase 34 ausgebildet, die zwischen zwei Zähne 28 des
Kontaktelements 8 eingreift und ein Hineinfallen des Kontaktelements 8 in
Richtung auf den Hauptleiter 2, 3 verhindert. Fig. 4 shows a perspective view of the
Die Lagesicherung der Kontaktelemente 8, 9 mittels der Nasen 34 und/oder
der Arretierungsmittel 22, 23 (Fig. 2) ist durch Handkraft vorzugsweise nicht
zu überwinden und verhindert daher auch ein versehentliches
Durchdringen der Isolation der Leiter, insbesondere des unter elektrischer
Spannung stehenden Hauptleiters 2, 3 während der Platzierung der
Abzweigleiter 4, 5. Vorzugsweise wird in jeder Aufnahme 33 auf
gegenüberliegenden Seiten je mindestens eine Nase 34 ausgebildet, um
auch ein Verkippen oder Verklemmen des Kontaktelements 8 in der
Aufnahme 33 zu verhindern. Bei der Endmontage durch Eindrehen der
Verbindungsschraube 10 wird die Lagesicherung aufgehoben,
beispielsweise durch Abbrechen der Nasen 34.The position assurance of the
Das Gehäuseteil 6 bildet weiterhin einstückig ein im Querschnitt im
wesentlichen ellipsenförmiges oder rautenförmiges Trennelement 35 für die
Aufnahme der Verbindungsschraube 10 oder der zu den Druckplatten
zugehörigen Hülsen aus. Die Ellipsen- oder Rautenform trägt dem von
Kabel zu Kabel unterschiedlichen Drall im Leiterverbund Rechnung.
Außerdem ist dadurch die Verbindungsschraube 10 zu den Haupt- und
Abzweigleitern 2, 3, 4, 5 hin zusätzlich durch Isolierstoff abgedeckt.
Weiterhin haben dadurch die einander zugeordneten Rastmittel 24, 25 der
Gehäuseteile 6, 7 ausreichend Bewegungsspiel, dass sie sicher miteinander
verhaken und einen stabilen Formschluß bilden.The
Jede Aufnahme 33 bildet eine Gleitbahn 36 aus, an welcher die Gleitfläche
32 des Kontaktelements 8 in Anlage bringbar ist. Beim Montieren der
Kabelabzweigklemme 1 bewegen sich die Kontaktelemente 8 mit ihrer
Gleitfläche 32 entlang der Gleitbahn 36. Der Winkel zwischen der
Längsachse der Verbindungsschraube 10 und der Gleitbahn 36 beträgt
vorzugsweise mehrere Grad, beispielsweise zwischen 2 und 25°,
vorzugsweise zwischen 5 und 15° und insbesondere etwa 10°. Durch
einen von außen sichtbaren Spalt kann darüberhinaus visuell kontrolliert
werden, ob die Kontaktelemente 8, 9 bei der Montage ausreichend
abgesenkt wurden, d. h. sicher einen Kontakt zwischen dem Abzweigleiter
4, 5 und dem Hauptleiter 2, 3 hergestellt haben. Durch das Absenken der
Kontaktelemente 8, 9 innerhalb des Gehäuseteils 6 ist außerdem die
Berührungssicherheit im montierten Zustand gewährleistet.Each
Die Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht der weiteren Druckplatte 16
mit der Verbindungsschraube 10 vor dem Abreißen des Schraubenkopfes
15. Dabei ist auf das in der Fig. 1 sichtbare metallische Armierungsteil 18
eine elektrisch isolierende Abdeckung 37 aufgesetzt, vorzugsweise aus
einem weichelastisch verformbaren Material. Nach Abreißen des
Schraubenkopfes 15 ergibt sich damit eine verhältnismäßig glatte
Oberfläche ohne spannungsführende Teile, insbesondere ohne berührbare
metallische Teile.FIG. 5 shows a perspective view of the
Die verformbare isolierende Abdeckung 37 der weiteren Druckplatte 16,
die entsprechend auch für die Druckplatte 13 vorgesehen sein kann,
schließt nach dem Abreißen des Schraubenkopfes 15 die verbleibende
Öffnung jedenfalls so, dass keine metallischen Teile berührbar sind;
beispielsweise wird der Schutzgrad IP2 erreicht, d.h. sicher gegenüber einer
Fingerberührung. Auf der Druckplatte 13 wird durch die entsprechende
isolierende Abdeckung ein eventueller Schraubenüberstand abgedeckt.The deformable insulating
Die Fig. 6 zeigt eine Unteransicht der Druckplatte 13, deren Kunststoffteil
vorzugsweise einstückig einen Zapfen mit ellipsenförmigem Sockel
ausbildet, in den eine metallische Gewindehülse 38 eingepresst ist zur
Aufnahme der Verbindungsschraube 10. Auch auf die Druckplatte 13 ist
eine vorzugsweise weichelastisch verformbare Abdeckung aufsetzbar.Fig. 6 shows a bottom view of the
Die ellipsenförmigen Sockel der Druckplatten 15, 16 passen formschlüssig
in die Aussparung des Trennelements 35 der Fig. 4. Die Druckplatten 15,
16 können im Auslieferungszustand der Kabelabzweigklemme 1 lose
beigelegt sein und ohne Verwechslungsgefahr je nach vorteilhafter
Montageposition von oben oder von unten in die Gehäuseteile 6, 7
eingesetzt werden. Die elliptische Form erleichtert dabei das Ausrichten der
Teile zueinander auch ohne Sichtkontakt zur Unterseite der
Kabelabzweigklemme 1. Beim Eindrehen der Verbindungsschraube 10 in
die Gewindehülse 38 zentrieren sich die Teile zueinander in die
vorgesehene formschlüssige Endlage. Sowohl der ellipsenförmige Sockel als
auch das Trennelement können aus elektrisch isolierendem Kunststoff
hergestellt sein, um zusätzliche Isolierstoffbarrieren zwischen den
Metallteilen der Verschraubung und den Kabelleitern bereitzustellen.The elliptical base of the
Die Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten
Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Kabelabzweigklemme
101. Die Druckplatte 113 und die weitere Druckplatte 116 weisen jeweils
vorzugsweise einstückig ausgebildete bogenförmige Einführhilfen 139 für
die Abzweigleiter auf. Die von den Gehäuseteilen 106, 107 zusammen mit
der Druckplatte 113, 116 radial begrenzten Einführkanäle sind axial durch
eine einstückig vom Gehäuseteil 106, 107 ausgebildeten Wand 140
begrenzt. Dadurch ist eine Berührung eines unter Spannung stehenden
Abzweigleiters 4, 5 im montierten Zustand der Kabelabzweigklemme 101
verhindert. Gleichzeitig ist der Abstand der Aufnahme 133 für die
Kontaktelemente 8, 9 von der Wand 140 so groß gewählt, beispielsweise
einige Millimeter, insbesondere etwa 7 mm, damit Maßschwankungen
beim Ablängen der Abzweigleiter 4, 5 toleriert werden können, ohne dass
die Kontaktierung beeinträchtigt ist.Fig. 7 shows a perspective view of a second
Embodiment of a cable branch terminal according to the
In der in der Fig. 7 dargestellten Position befinden sich die Druckplatten
113, 116 in Bezug auf das jeweils zugeordnete Gehäuseteil 107, 106 in
einer Ausgangspositon oder Offen-Position, die sie auch in der in der Fig. 2
dargestellten Position der Kabelabzweigklemme 1 einnehmen können.
Diese Ausgangsposition kann durch zusammenwirkende Rastmittel an den
Druckplatten 113, 116 und den Gehäuseteilen 106, 107 lösbar rastbar sein.
Die von den Druckplatten 113, 116 und den Gehäuseteilen 106, 107
begrenzten Einführkanäle sind in dieser Ausgangsposition seitlich offen, so
dass beispielsweise weniger biegesteife Abzweigleiter 4, 5 bei der Montage
seitlich in die Einführkanäle eingeführt werden können.In the position shown in Fig. 7 are the
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Gehäuseteile
Mittel zum Fixieren der in den Einführkanal eingeführten Abzweigleiter 4, 5
auf, wobei diese zwar fixiert, aber elektrisch nicht kontaktiert werden. Die
Mittel zum Fixieren können beispielsweise durch handelsübliche
Kabelbinder gebildet sein, die durch einstückig von den Gehäuseteilen 6, 7
ausgebildete Ösen geführt werden und dabei eine Schlaufe für den
Durchtritt des Abzweigleiters 4, 5 bilden, wobei die Ösen auch die
zugehörigen Rastmittel aufweisen können. Vorzugsweise ist für jeden
Abzweigleiter 4, 5 ein individuelles Mittel zum Fixieren vorgesehen.In a further embodiment of the invention, the housing parts
Means for fixing the introduced into the insertion channel branch conductor 4, 5th
although fixed, but not contacted electrically. The
Means for fixing, for example, by commercial
Cable tie may be formed by integrally from the
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