EP1587177A1 - Kabelklemme - Google Patents

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EP1587177A1
EP1587177A1 EP05001952A EP05001952A EP1587177A1 EP 1587177 A1 EP1587177 A1 EP 1587177A1 EP 05001952 A EP05001952 A EP 05001952A EP 05001952 A EP05001952 A EP 05001952A EP 1587177 A1 EP1587177 A1 EP 1587177A1
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EP
European Patent Office
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cable
clamping
cables
clamp according
terminal
Prior art date
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EP05001952A
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English (en)
French (fr)
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EP1587177B1 (de
Inventor
Felix Dr. Franck
Alex Oksengendler
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Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
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Publication of EP1587177A1 publication Critical patent/EP1587177A1/de
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Publication of EP1587177B1 publication Critical patent/EP1587177B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/58—Means for relieving strain on wire connection, e.g. cord grip, for avoiding loosening of connections between wires and terminals within a coupling device terminating a cable
    • H01R13/595—Bolts operating in a direction transverse to the cable or wire
    • 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
    • H01R13/58—Means for relieving strain on wire connection, e.g. cord grip, for avoiding loosening of connections between wires and terminals within a coupling device terminating a cable
    • H01R13/5804—Means for relieving strain on wire connection, e.g. cord grip, for avoiding loosening of connections between wires and terminals within a coupling device terminating a cable comprising a separate cable clamping part

Definitions

  • the invention relates to a cable clamp for at least three cables according to the preamble of claim 1.
  • Such cable clamps are used for example in electronic ballasts (ECG) used for lamps.
  • ECG electronic ballasts
  • OSRAM Distributed ECG of the type Halotronic HTM 105 is a cable clamp with Strain relief integrated, with the two cables, such as a mains voltage supply line and a secondary line for connecting a halogen incandescent lamp can be clamped (see www.osram.de).
  • Terminal shell receptacles formed the outer circumference of the two, sections of the same outer diameter cable embrace.
  • the clamping force is applied via a clamping screw, with screwed the terminal upper part and the terminal lower part together become.
  • the object of the invention is therefore to provide a cable clamp, the one allows reliable clamping of at least three cables.
  • the cable clamp is for clamping at least three Cables run asymmetrically, with two of the cables to a cable pair are summarized and a connecting means, such as a Clamping screw between the cable pair and the third cable arranged is.
  • a connecting means such as a Clamping screw between the cable pair and the third cable arranged.
  • the clamping pressures acting on the pair of cables are particularly suitable apply evenly when concave on the lower part of the clamp Recordings for supporting the cables and on the terminal shell at least a projection is formed, the contact surfaces of the cable pair are set obliquely to each other, so that the cable pair in the associated Cable pair recordings is pressed. That is, the on the cable pair acting forces are symmetrically introduced so that eventually occurring Cancel out lateral forces.
  • the projection convex to the cable pair is bulged towards and on mutually facing outer peripheral portions the cable of the cable pair attacks.
  • the contact surface of the third cable assigned Forming the upper clamping shell flat and in the horizontal direction For example, the terminal shell may be in the transverse direction with respect to the third cable Align so that any lateral forces may occur due to lateral contact can be supported on the terminal base. It is a prerequisite that the terminal lower part the terminal upper part in the transverse direction embraces.
  • the geometry of the contact surfaces of the terminal shell and the receptacles of the terminal lower part is selected and with respect to the axis of the clamping screw arranged such that the clamping pressures acting on each cable have approximately the same size.
  • This is the construction preferably designed so that the ratio of the sum the pressing surfaces (receptacles, contact surfaces) for the third cable to the Total pressing surface of the cable pair approximately inversely proportional to the ratio the center distances of the third cable and the cable pair of the Axis of the locking means (clamping screw) behaves.
  • the mean center distance of the cable pair from the clamping screw is greater than the axial distance of the third cable, the Pressing area of the cable pair reduced accordingly or the pressing surface
  • the third cable can be increased accordingly to the clamping pressures to equalize.
  • the contact surfaces for the cables in the terminal shell and the receptacles in the terminal base for each cable by spaced clamping ribs formed, wherein the third cable more clamping ribs than the cables associated with the cable pair.
  • the clamping effect can be further improved if the clamping ribs obliquely to the axis of the cables are employed.
  • the inclusion in the terminal base is preferably designed so that the two cables of the cable pair abut each other in the clamped state.
  • the above-described cable clamp can be particularly advantageous in a use electronic ballast for halogen bulbs.
  • this application is not limited to the lamp technology but in principle applicable to any electrical consumers in which strain-relieved cables are used.
  • Figure 1 shows a schematic sectional view of a cable clamp 1 for three cables 2, 3 and 4.
  • a cable clamp for example, in The housing of an electronic ballast for halogen bulbs be integrated, the cable 4, for example, a mains voltage supply line and the two cables 2, 3 secondary cables for the connection of two halogen bulbs can be.
  • the cable clamp 1 has a housing-shaped Clamping base 8 and a lid-shaped terminal shell 10, by means of an asymmetrically arranged clamping screw 12 with each other are connected. This is in the illustration of Figure 1 only indicated by dash-dotted lines.
  • the terms "upper” and “lower part” are not strictly geometrically interpreted but they generally stand for a shared Housing body.
  • the terminal base 8 and the terminal shell 10 define a receiving space 14, in which the three cables 2, 3, 4 added in sections are.
  • the terminal base 8 and the terminal shell 10 To apply the required for the terminals and the strain relief Clamping force are at the two facing each other inner surfaces the terminal base 8 and the terminal shell 10 to each other spaced clamping ribs 16 and 18 are formed.
  • the section according to FIG 1 extends through one of the clamping ribs 16 of the terminal shell 10 and one of the clamping ribs 18 of the clamping base 8.
  • the clamping ribs 18 of the Clamping base 8 three concave seats 20, 22, 24, whose Radius of curvature about the outer radius of the cable 2, 3, 4 corresponds.
  • the two cables 2, 3 associated recesses 20, 22 are close to each other, so that the cables 2, 3 with their adjacent peripheral surfaces in the clamped state abut each other.
  • the one between the two recesses 20, 22 remaining web 26 is held relatively flat and extends in the illustrated embodiment only by about one millimeter across the valley of the recesses 20, 22, while the peripheral edges the recess 24 of the cable 4 and the outer peripheral edges the recesses 20, 22 for the cables 2, 3 further upwards (toward the Terminal upper part 10) are pulled.
  • the clamping ribs 16 of the lid-shaped clamp upper part 10 are in the range of the single cable 4 with a horizontal flat contact surface 28 executed while contact surfaces 30, 32 to the cable pair 2, 3 are formed by a convex projection 34 of the clamping ribs 16.
  • This convexly curved projection 34 is symmetrical to the vertical in Figure 1 extending dividing plane between the two cables 2, 3 arranged and thus has its deepest area approximately in the area between the two Cables 2, 3. Accordingly, the contact surfaces 30, 32 obliquely to each other employed, so that the clamping forces - as shown in Figure 1 - obliquely and are introduced symmetrically to each other in the cable pair 2, 3, while acting on the cable 4 clamping force acting in the vertical direction.
  • the oblique extending contact surfaces 30, 32 and the horizontal bearing surface 28 are designed so that the terminal shell 10 in the horizontal position on the cables 2, 3, 4 rests.
  • the centering of the terminal shell 10 with respect to the terminal base 8 takes place essentially on the Contact surfaces 30, 32 of the projection 34 - of the clamping screw 12 must practically no or negligible transverse forces are applied, because the lateral force components of the two indicated clamping forces cancel each other out.
  • the force relationships are in the schematic representation according to FIG. 2 clarified.
  • dashed lines a clamping rib 16 of the terminal shell 10 is shown.
  • the function of the clamping ribs 16 can be with that a lever 36, the one around the axis of the screw plug 12 crossing axis is pivotable.
  • the right in Figure 2 leg 38 of Lever 36 is located over the contact surface 28 in the horizontal direction on the cable 4, while the left lever arm over the contact surfaces 30, 32 of the dashed line indicated projection 34 on the cables 2, 3 is applied.
  • the resulting Clamping forces F2 and F3 are perpendicular to the surface normal the contact surfaces 30, 32 and intersect at the point Z, the Length a of the lever arm 40 is determined.
  • the force acting on the cable 4 clamping force F1 is perpendicular to the lever arm 38, whose length in Figure 2 with b is marked.
  • FIG. 3 shows three sections through a cable clamp 1 according to FIG.
  • the effective clamping surface is with the cables 2, 3 of the cable pair in each case substantially smaller than with Cable 4, to compensate for the pressures.
  • This will be at the illustrated embodiments achieved in that not every one of Ridges on the outer circumference of the cable 2 and 3 attacks.
  • In the illustrated Embodiments is about every second clamping rib 16 and 18 on Outer circumference of the cable 2, 3 at.
  • the outside Cable 2 associated clamping ribs 16, 18 of the upper clamp part 10 or the clamp base 8 turn on a circumferential circle and thus engage diametrically opposed to each other while, on the contrary, the cable 3 (Section B-B) engaging clamping ribs 16, 18 offset in the axial direction to each other are arranged and thus attack alternately on the cable 3. That is, the cable 3, for example, by two each side by side lying clamping ribs 18 of the clamp base 8 supported while the corresponding clamping rib 16 of the clamp upper part 10 centrally between the two adjacent clamping ribs 18 attacks. This will be the on the cable 3 effective clamping pressure against the on the cable.
  • FIG. 4 shows a plan view of the terminal lower part 8. Visible, noticeable is the approximately rectangular in plan view receiving space 14, the side is bounded by the peripheral walls 27 and the non-illustrated Terminal shell 10 is closed.
  • the peripheral walls 27 are in the illustrated embodiment with a plurality of side by side lying, groove-shaped recesses 44 which provide a Provide elasticity.
  • the upper end of the cable clamp 1 in FIG is formed via an adapter piece 46 projecting from an end face, in a corresponding groove of the housing (not shown) of the electronic ballast engages, so that through the cable clamp 1 practically a frontal conclusion of the ECG housing is formed.
  • the protruding from the adapter piece 46 Pins 48 are used for positional positioning with reference to the ECG housing.
  • a bottom surface 51 of the clamp base 8 On a bottom surface 51 of the clamp base 8 are a plurality of in Transversely extending clamping ribs 18 are formed according to are formed in the illustration in Figure 1, wherein the receptacles 20, 22 and 24 each shown blackened. That is, the cables 2, 3 used and 4 lie along the blackened areas in the vertical direction (view According to Fig. 4) extending on the spaced apart by the Ridges formed recordings 20, 22 and 24, respectively.
  • These clamping ribs 18 are stiffened by additional reinforcing ribs 50, preferably parallel to the cables 2, 3, 4 and thus extend transversely to the clamping ribs 18.
  • the construction of the terminal shell 10 is designed accordingly, However, wherein the relative arrangement of the clamping ribs in the upper terminal part 10th and may be chosen differently in the terminal base 8. Between Receivers 22, 24 is provided a hub-shaped material accumulation 52, which is penetrated by the clamping screw 12.
  • FIG. 5 shows a variant in which the clamping ribs 18 are not all transverse to the longitudinal axis of the cables 2, 3, 4 but at least some Clamping ribs 18 a are made obliquely to the cable axis, so that the Clamping effect is improved.
  • the branches branch Clamping ribs 18, 18 a and then are in the region of material accumulation 52nd brought back together.
  • Another special feature is that the Clamping ribs 18, 18a open into the material accumulation 52 in the radial direction.
  • Such a construction with branching and radially in the Material accumulation 52 opening clamping ribs 18, 18a is by injection molding much easier to produce than the solution described above according to FIG. 4.
  • the superior function of the cable clamp 1 according to the invention is particularly evident when, instead of the intended three cables 2, 3, 4, only two cables - for example the mains voltage supply line 4 and one of the secondary lines 2, 3 are clamped. It is assumed that according to the figures, the mains voltage supply line 4 is arranged on the individual position (to the right of the clamping screw 12), while, for example, the secondary line 2 is inserted into the receptacle 20 and the receptacle 22 remains free (FIG. 6). In this case, when tightening the clamping screw 12, the cable 2 is acted upon by the contact surface 30 with the oblique clamping force F2 and thus pressed into the recess 20. The clamping force F1 extends in the vertical direction.
  • the upper clamp part 10 is shifted in the illustration of Figure 6 to the right, so that this transverse force F2 Q is caught by the right in Figure 6 peripheral wall 27 and thus the Terminal upper part 10 defined with respect to the clamping base 8 is positioned in position.
  • This shift of the terminal shell 10 to the right is made possible by the fact that the contact surface 28 for the cable 4 extends in the horizontal direction and that the clamping screw receives no transverse forces.
  • a corresponding self-centering of the clamp upper part 10 also takes place when the cable 2 is inserted into the receptacle 22 (see FIG. 7).
  • the clamp upper component 10 is displaced to the left by the transverse force component F3 Q , until it rests against the left circumferential wall 27 of the clamp base 8.
  • the clamping ribs 16, 18 can also be ensured in this case, in addition, that acting on the two cables 2, 4 and 3, 4 clamping pressure is about the same size.
  • a cable clamp for at least three cables, with a terminal base and a terminal shell, which together form a receiving space for the cable limit and connectable by means of a clamping screw are.
  • two of the cables are combined to form a pair of cables, with the only clamping screw between the cable pair and extending through the third cable.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Installation Of Indoor Wiring (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)

Abstract

Offenbart ist eine Kabelklemme für zumindest drei Kabel, mit einem Klemmenunterteil und einem Klemmenoberteil, die gemeinsam einen Aufnahmeraum für die Kabel begrenzen und die mittels einer Klemmschraube verbindbar sind. Erfindungsgemäß sind zwei der Kabel zu einem Kabelpaar zusammengefasst, wobei sich die einzige Klemmschraube zwischen dem Kabelpaar und dem dritten Kabel hindurch erstreckt. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Kabelklemme für zumindest drei Kabel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Derartige Kabelklemmen werden beispielsweise bei elektronischen Vorschaltgeräten (EVG) für Lampen eingesetzt. Bei dem von der Firma OSRAM vertriebenen EVG des Typs Halotronic HTM 105 ist eine Kabelklemme mit Zugentlastung integriert, mit der zwei Kabel, beispielsweise eine Netzspannungszuleitung und eine Sekundärleitung für den Anschluss einer Halogenglühlampe geklemmt werden können (siehe hierzu www.osram.de). Dabei sind in einem Klemmenunterteil und einem als Klemmstück ausgeführten Klemmenoberteil Aufnahmen ausgebildet, die den Außenumfang der beiden, etwa den gleichen Außendurchmesser aufweisenden Kabel abschnittsweise umgreifen. Die Klemmkraft wird über eine Klemmschraube aufgebracht, mit der das Klemmenoberteil und das Klemmenunterteil miteinander verschraubt werden.
Soll nun beispielsweise eine zweite Sekundärleitung für den Anschluss einer weiteren Lampe geklemmt werden, ist diese für zwei Kabel geeignete Kabelklemme nicht einsetzbar.
Prinzipiell besteht die Möglichkeit, das Klemmenoberteil durch zwei Klemmschrauben zu fixieren, die jeweils zwischen dem in der Mitte liegenden Kabel und einem der außen liegenden Kabel angeordnet sind und über die das Klemmenoberteil mit dem Klemmenunterteil senkrecht zur Kabellängsachse miteinander verbunden wird. Nachteilig bei einer derartigen Lösung wäre allerdings, dass auf Grund der immer vorhandenen Elastizität der Bauelemente, insbesondere des Klemmenoberteils die auf das mittlere Kabel wirkende Klemmkraft größer ist als diejenige, die auf die beiden außen liegenden Kabel wirkt. Des Weiteren ist die Querführung des Klemmenoberteils mit Bezug zum Klemmenunterteil auf Grund der Vielzahl von Führungs- und Anlageflächen unbestimmt und somit redundant. Darüber hinaus müssen zum Klemmen zwei Schrauben angezogen werden, so dass die Montage aufwendig ist.
An Stelle der beiden innen liegenden Klemmschrauben können diese auch beidseitig von den drei nebeneinander liegenden Kabeln angeordnet werden - in diesem Fall wäre jedoch die auf das mittlere Kabel wirkende Klemmkraft geringer als die auf die außen liegenden Kabel wirkende. Auch bei einer derartigen Lösung stellt sich das Problem einer redundanten Querführung und der umständlichen Montage.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kabelklemme zu schaffen, die ein zuverlässiges Klemmen von zumindest drei Kabeln ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einer Kabelklemme mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß ist die Kabelklemme zum Klemmen von zumindest drei Kabeln asymmetrisch ausgeführt, wobei zwei der Kabel zu einem Kabelpaar zusammengefasst sind und ein Verbindungsmittel, beispielsweise eine Klemmschraube zwischen dem Kabelpaar und dem dritten Kabel angeordnet ist. Diese asymmetrische Anordnung ermöglicht es, Aufnahmen und Klemmflächen an einem Klemmenunterteil bzw. einem Klemmenoberteil auf einfache Weise so auszugestalten, dass die auf die Kabel wirkenden Pressungen in dem gewünschten Größenbereich liegen, wobei lediglich eine Klemmschraube erforderlich ist, so dass die Kabelklemme wesentlich einfacher als die oben diskutierten Ausführungen mit zwei Klemmschrauben ausgeführt werden kann.
Die auf das Kabelpaar wirkenden Klemmpressungen lassen sich besonders gleichmäßig aufbringen, wenn am Klemmenunterteil konkav ausgebildete Aufnahmen zur Abstützung der Kabel und am Klemmenoberteil zumindest ein Vorsprung ausgebildet ist, dessen Anlageflächen an das Kabelpaar schräg zueinander angestellt sind, so dass das Kabelpaar in die zugeordneten Kabelpaar-Aufnahmen gepresst wird. Das heißt, die auf das Kabelpaar wirkenden Kräfte werden symmetrisch eingeleitet, so dass sich eventuell auftretende Querkräfte gegenseitig aufheben.
Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn der Vorsprung konvex zum Kabelpaar hin vorgewölbt ist und an aufeinander zu weisenden Außenumfangsabschnitten der Kabel des Kabelpaars angreift.
Durch die Maßnahme, die Anlagefläche des dem dritten Kabel zugeordneten Klemmenoberteils flach und in Horizontalrichtung verlaufend auszubilden, kann sich das Klemmenoberteil in Querrichtung mit Bezug zum dritten Kabel ausrichten, so dass eventuell auftretende Querkräfte durch seitliche Anlage an dem Klemmenunterteil abgestützt werden können. Dabei ist es Voraussetzung, dass das Klemmenunterteil das Klemmenoberteil in Querrichtung umgreift.
Die Geometrie der Anlageflächen des Klemmenoberteils und der Aufnahmen des Klemmenunterteils ist so gewählt und mit Bezug zur Achse der Klemmschraube derart angeordnet, dass die auf jedes Kabel wirkenden Klemmpressungen etwa die gleiche Größenordung aufweisen. Dazu wird die Konstruktion vorzugsweise so ausgelegt, dass sich das Verhältnis der Summe der Pressflächen (Aufnahmen, Anlageflächen) für das dritte Kabel zu der Gesamtpressfläche des Kabelpaars etwa umgekehrt proportional zum Verhältnis der Achsabstände des dritten Kabels und des Kabelpaars von der Achse des Verriegelungsmittels (Klemmschraube) verhält. Mit anderen Worten gesagt, wenn der mittlere Achsabstand des Kabelpaars von der Klemmschraube größer ist als der Achsabstand des dritten Kabels, so muss die Pressfläche des Kabelpaars entsprechend verringert oder die Pressfläche des dritten Kabels entsprechend erhöht werden, um die Klemmpressungen zu vergleichmäßigen.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Anlageflächen für die Kabel im Klemmenoberteil und die Aufnahmen im Klemmenunterteil für jedes Kabel durch zueinander beabstandete Klemmrippen gebildet, wobei dem dritten Kabel mehr Klemmrippen als den Kabeln des Kabelpaars zugeordnet sind.
Um die wirkenden Klemmpressungen noch weiter zu vergleichmäßigen, werden die dem mittleren Kabel zugeordneten Klemmrippen im Klemmenunterteil und im Klemmenoberteil versetzt zueinander angeordnet, während die den beiden anderen Kabeln zugeordneten Klemmrippen im Klemmenunterteil und im Klemmenoberteil miteinander fluchten. Auf diese Weise wird die auf das mittlere Kabel wirkende Klemmpressung etwas verringert, so dass sie den auf die beiden außen liegenden Kabel wirkenden Klemmpressungen entspricht und so auch bei einer Verformung des Klemmdeckeloberteils eine hinreichende Klemmwirkung und Zugentlastung gewährleistet ist.
Die Klemmwirkung lässt sich weiter verbessern, wenn die Klemmrippen schräg zur Achse der Kabel angestellt sind.
Bei einer spritztechnisch optimierten Lösung laufen diese schräg angestellten Klemmrippen radial in eine Materialanhäufung des Klemmenunterteils oder Klemmenoberteils ein, die von der Klemmschraube durchsetzt ist.
Die Aufnahme im Klemmenunterteil ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die beiden Kabel des Kabelpaars im geklemmten Zustand aneinander anliegen.
Die vorbeschriebene Kabelklemme lässt sich besonders vorteilhaft bei einem elektronischen Vorschaltgerät für Halogenglühlampen einsetzen. Selbstverständlich ist diese Anwendung nicht auf die Lampentechnik beschränkt sondern prinzipiell bei jedweden elektrischen Verbrauchern einsetzbar, bei denen zugentlastete Kabel eingesetzt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
Im Folgenden soll die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1
einen Schnitt durch eine Kabelklemme für drei Kabel;
Figur 2
ein Funktionsschaubild der Kabelklemme aus Figur 1 zur Verdeutlichung der wirkenden Kräfte;
Figur 3
Schnittdarstellungen der Kabelklemme aus Figur 1;
Figur 4
eine Draufsicht auf ein Klemmenunterteil der Kabelklemme aus Figur 1;
Figur 5
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Klemmenunterteils und
Figuren 6, 7
die Kabelklemme aus Figur 1 mit zwei in unterschiedlichen Positionen geklemmten Kabeln.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Kabelklemme 1 für drei Kabel 2, 3 und 4. Eine derartige Kabelklemme kann beispielsweise in das Gehäuse eines elektronischen Vorschaltgeräts für Halogenglühlampen integriert sein, wobei das Kabel 4 beispielsweise eine Netzspannungszuleitung und die beiden Kabel 2, 3 Sekundärleitungen für den Anschluss von zwei Halogenglühlampen sein können. Die Kabelklemme 1 hat ein gehäuseförmiges Klemmenunterteil 8 und ein deckelförmiges Klemmenoberteil 10, die mittels einer asymmetrisch angeordneten Klemmschraube 12 miteinander verbunden sind. Diese ist in der Darstellung gemäß Figur 1 lediglich strichpunktiert angedeutet. Dabei ist die Begriffe "Ober-" und "Unterteil" nicht streng geometrisch auszulegen sondern sie stehen allgemein für einen geteilten Gehäusekörper.
Das Klemmenunterteil 8 und das Klemmenoberteil 10 begrenzen eine Aufnahmeraum 14, in dem die drei Kabel 2, 3, 4 abschnittsweise aufgenommen sind. Zum Aufbringen der für das Klemmen und die Zugentlastung erforderlichen Klemmkraft sind an den beiden einander zu weisenden Innenflächen des Klemmenunterteils 8 und des Klemmenoberteils 10 zueinander beabstandete Klemmrippen 16 bzw. 18 ausgebildet. Der Schnitt gemäß Figur 1 erstreckt sich dabei durch eine der Klemmrippen 16 des Klemmenoberteils 10 und eine der Klemmrippen 18 des Klemmenunterteils 8.
Wie aus der Schnittdarstellung hervorgeht, haben die Klemmrippen 18 des Klemmenunterteils 8 drei konkav ausgebildete Aufnahmen 20, 22, 24, deren Krümmungsradius etwa dem äußeren Radius der Kabel 2, 3, 4 entspricht. Die beiden den Kabeln 2, 3 zugeordneten Ausnehmungen 20, 22 liegen eng aneinander, so dass die Kabel 2, 3 mit ihren benachbarten Umfangsflächen im geklemmten Zustand aneinander stoßen. Der zwischen den beiden Ausnehmungen 20, 22 verbleibende Steg 26 ist relativ flach gehalten und erstreckt sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel nur um etwa einen Millimeter über das Tal der Ausnehmungen 20, 22, während die Umfangskanten der Ausnehmung 24 des Kabels 4 und die außen liegenden Umfangskanten der Ausnehmungen 20, 22 für die Kabel 2, 3 weiter nach oben (hin zum Klemmenoberteil 10) gezogen sind. Dadurch wird das in der Figur 1 rechts von der Klemmschraube 12 angeordnete Kabel 4 beidseitig zuverlässig abgestützt, während die Kabel 2, 3 des Kabelpaars links von der Verschlussschraube 12 an den jeweils außen liegenden Seitenflächen in Querrichtung (quer zur Achse der Verschlussschraube 12) abgestützt sind und die innen liegende Abstützung im Bereich des Stegs 26 vergleichsweise gering ist. Dies ist im vorliegenden Fall jedoch ausreichend, da sich das Kabelpaar 2, 3 in diesem mittleren Bereich gegenseitig abstützt.
Im Anschluss an die beiden außen liegenden Aufnahmen 20, 24 ist die Umfangswandung des Klemmenunterteils 8 zu einer Umfangswandung 27 nach oben gezogen, die das Klemmenoberteil 10 zumindest in Querrichtung (siehe Fig. 1) umgreift.
Die Klemmrippen 16 des deckelförmigen Klemmenoberteils 10 sind im Bereich des einzelnen Kabels 4 mit einer horizontal verlaufenden flachen Anlagefläche 28 ausgeführt, während Anlageflächen 30, 32 an das Kabelpaar 2, 3 durch einen konvexen Vorsprung 34 der Klemmrippen 16 ausgebildet sind. Dieser konvex gekrümmte Vorsprung 34 ist symmetrisch zur in Figur 1 vertikal verlaufenden Trennebene zwischen den beiden Kabeln 2, 3 angeordnet und hat somit seinen tiefsten Bereich etwa im Bereich zwischen den beiden Kabeln 2, 3. Entsprechend sind die Anlageflächen 30, 32 schräg zueinander angestellt, so dass die Klemmkräfte - wie in Figur 1 dargestellt - schräg und symmetrisch zueinander in das Kabelpaar 2, 3 eingeleitet werden, während die auf das Kabel 4 wirkende Klemmkraft in Vertikalrichtung wirkt. Die schräg verlaufenden Anlageflächen 30, 32 und die horizontal verlaufende Anlagefläche 28 sind dabei so ausgebildet, dass das Klemmenoberteil 10 in Horizontallage auf den Kabeln 2, 3, 4 aufliegt. Die Zentrierung des Klemmenoberteils 10 mit Bezug zum Klemmenunterteil 8 erfolgt dabei im Wesentlichen über die Anlageflächen 30, 32 des Vorsprungs 34 - von der Klemmschraube 12 müssen praktisch keine oder vernachlässigbare Querkräfte aufgebracht werden, da sich die Querkraftkomponenten der beiden eingezeichneten Klemmkräfte gegenseitig aufheben.
Die Kräfteverhältnisse sind in der schematischen Darstellung gemäß Figur 2 verdeutlicht. Dabei ist gestrichelt eine Klemmrippe 16 des Klemmenoberteils 10 dargestellt. Die Funktion der Klemmrippen 16 lässt sich mit derjenigen eines Hebels 36 vergleichen, der um eine die Achse der Verschlussschraube 12 kreuzende Achse schwenkbar ist. Der in Figur 2 rechte Schenkel 38 des Hebels 36 liegt über die Anlagefläche 28 in Horizontalrichtung auf dem Kabel 4 auf, während der linke Hebelarm über die Anlageflächen 30, 32 des gestrichelt angedeuteten Vorsprungs 34 an den Kabeln 2, 3 anliegt. Die dabei entstehenden Klemmkräfte F2 und F3 verlaufen dabei senkrecht zur Flächennormalen der Anlageflächen 30, 32 und schneiden sich im Punkt Z, der die Länge a des Hebelarms 40 bestimmt. Die auf das Kabel 4 wirkende Klemmkraft F1 verläuft senkrecht zum Hebelarm 38, dessen Länge in Figur 2 mit b gekennzeichnet ist.
Um die Klemmpressungen etwa gleich groß auszubilden, sollte nach dem Hebelgesetz das Verhältnis der Flächen der Pressflächen (Anlageflächen/Aufnahmen) rechts von der Klemmschraube 12 zur Flächensumme der Pressflächen links von der Klemmschraube 12 umgekehrt proportional zum Verhältnis der Längen b/a der Hebelarme 40, 38 sein. Unter Berücksichtigung dieser Verhältnisse kann die Geometrie dann so eingestellt werden, dass die auf die Kabel 2, 3, 4 wirkenden Klemmpressungen in etwa gleich sind und somit auch die Verformung der Kabel gleichmäßig erfolgt. Die in Querrichtung (horizontal in Figur 2) verlaufenden Querkräfte heben sich auf Grund der symmetrischen Anordnung der Anlageflächen 30, 32 gegeneinander auf, so dass das Klemmenoberteil 16 allein durch den Vorsprung 34 lagepositioniert ist. Ohne diese Geometrie müsste zur Vergleichmäßigung der Pressung das Klemmenoberteil 10 mit einer in Figur 2 fett gestrichelt eingezeichneten Wippe 42 ausgeführt sein, die auf dem Kabelpaar 2, 3 aufliegt und um den Punkt Z verschwenkbar ist. Der Schwenkradius r dieser Wippe 42 würde dann im Wesentlichen der Krümmung des Vorsprungs 34 entsprechen.
In Figur 3 sind drei Schnitte durch eine Kabelklemme 1 gemäß Figur 1 dargestellt. Zur Verdeutlichung sind die Schnittlinien A-A, B-B und C-C in die schematische Darstellung der Kabelklemme 1 in Figur 3 eingezeichnet, wobei mit dem Pfeil die über die Klemmschraube 12 aufgebrachte Klemmkraft eingezeichnet ist, die zu einer Verformung des Klemmoberteils 10 aus der gestrichelten, unbelasteten Grundform in die mit durchgezogenen Linien dargestellte Klemmposition führt.
Wie aus dem Schnitt A-A (oben rechts in Figur 3) hervorgeht, verlaufen bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 eine Vielzahl der Klemmrippen 16, 18 im Klemmoberteil 10 bzw. im Klemmenunterteil 8 in Parallelrichtung und beabstandet zueinander. Dabei verlaufen jeweils zwei gegenüber liegende Klemmrippen 16, 18 fluchtend zueinander, d.h. diese Klemmrippen 16, 18 greifen entlang eines Umfangskreises am Außenumfang des einzelnen Kabels 4 an. Die Gesamtklemm- oder Pressfläche ist somit durch die Summe der Anlageflächen der Klemmrippen 16, 18 an den Außenumfang des Kabels 4 gebildet.
Wie aus den Schnitten B-B und C-C hervorgeht, ist die wirksame Klemmfläche bei den Kabeln 2, 3 des Kabelpaars jeweils wesentlich kleiner als beim Kabel 4, um einen Ausgleich der Pressungen zu bewirken. Dies wird bei den dargestellten Ausführungsbeispielen dadurch erreicht, dass nicht jede der Rippen am Außenumfang des Kabels 2 bzw. 3 angreift. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen liegt etwa jede zweite Klemmrippe 16 bzw. 18 am Außenumfang des Kabels 2, 3 an. Dabei liegen die dem außen liegenden Kabel 2 zugeordneten Klemmrippen 16, 18 des Klemmenoberteils 10 bzw. des Klemmenunterteils 8 wiederum auf einem Umfangskreis und greifen somit diametral zueinander an, während im Gegensatz dazu die am Kabel 3 (Schnitt B-B) angreifenden Klemmrippen 16, 18 in Axialrichtung versetzt zueinander angeordnet sind und somit wechselweise am Kabel 3 angreifen. Das heißt, das Kabel 3 wird beispielsweise durch jeweils zwei nebeneinander liegende Klemmrippen 18 des Klemmenunterteils 8 abgestützt, während die entsprechende Klemmrippe 16 des Klemmenoberteils 10 mittig zwischen den beiden nebeneinander liegenden Klemmrippen 18 angreift. Dadurch wird die auf das Kabel 3 wirksame Klemmpressung gegenüber der auf das Kabel 2 wirksamen Klemmpressung, die durch diametral angeordnete Klemmrippenpaare 16, 18 aufgebracht wird, bewusst verringert, da anderenfalls auf Grund der elastischen Verformung des Klemmenoberteils 10 das mittlere Kabel 3 mit einer größeren Klemmpressung als die beiden anderen Kabel beaufschlagt würde. Die Vergleichmäßigung der Klemmpressungen könnte auch durch Variation der Klemmrippenbreite erfolgen.
Bei der in Figur 3 dargestellten Lösung ist somit die Summe der Klemmflächen beim Kabelpaar 2, 3 für jedes der Kabel durch vergleichsweise wenige Klemmrippen 16, 18 ausgebildet, so dass der längere Hebel a kompensiert wird.
In Figur 4 ist eine Draufsicht auf das Klemmenunterteil 8 dargestellt. Sichtbar ist der in der Draufsicht etwa rechteckförmige Aufnahmeraum 14, der seitlich von den Umfangswandungen 27 begrenzt ist und der von dem nicht dargestellten Klemmenoberteil 10 verschlossen wird. Die Umfangswandungen 27 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Vielzahl von nebeneinander liegenden, nutenförmigen Ausnehmungen 44 versehen, die eine Elastizität bereit stellen. Der in Figur 4 obere Abschluss der Kabelklemme 1 wird über ein aus einer Stirnfläche vorstehendes Adapterstück 46 gebildet, das in eine entsprechende Nut des Gehäuses (nicht dargestellt) des EVG eingreift, so dass durch die Kabelklemme 1 praktisch ein stirnseitiger Abschluss des EVG-Gehäuses gebildet ist. Die aus dem Adapterstück 46 vorstehenden Pins 48 dienen zur Lagepositionierung mit Bezug zum EVG-Gehäuse.
Auf einer Bodenfläche 51 des Klemmenunterteils 8 sind eine Vielzahl von in Querrichtung verlaufenden Klemmrippen 18 ausgebildet, die entsprechend der Darstellung in Figur 1 geformt sind, wobei die Aufnahmen 20, 22 und 24 jeweils geschwärzt dargestellt sind. Das heißt, die eingesetzten Kabel 2, 3 und 4 liegen entlang den geschwärzten Bereichen in Vertikalrichtung (Ansicht nach Fig. 4) verlaufend auf den durch die zueinander beabstandeten Rippen gebildeten Aufnahmen 20, 22 bzw. 24 auf. Diese Klemmrippen 18 werden durch zusätzliche Verstärkungsrippen 50 versteift, die vorzugsweise parallel zu den Kabeln 2, 3, 4 und damit quer zu den Klemmrippen 18 verlaufen. Die Konstruktion des Klemmenoberteils 10 ist entsprechend ausgebildet, wobei jedoch die Relativanordnung der Klemmrippen im Klemmenoberteil 10 und im Klemmenunterteil 8 unterschiedlich gewählt sein kann. Zwischen den Aufnahmen 22, 24 ist eine nabenförmige Materialanhäufung 52 vorgesehen, die von der Klemmschraube 12 durchsetzt ist.
In Figur 5 ist eine Variante dargestellt, bei der die Klemmrippen 18 nicht alle quer zur Längsachse der Kabel 2, 3, 4 verlaufen sondern zumindest einige Klemmrippen 18a schräg zur Kabelachse angestellt sind, so dass die Klemmwirkung verbessert ist. Bei dieser Variante verzweigen sich die Klemmrippen 18, 18a und sind dann im Bereich der Materialanhäufung 52 wieder zusammen geführt. Eine weitere Besonderheit liegt darin, dass die Klemmrippen 18, 18a in Radialrichtung in die Materialanhäufung 52 einmünden. Eine derartige Konstruktion mit sich verzweigenden und radial in die Materialanhäufung 52 einmündenden Klemmrippen 18, 18a ist im Spritzgießverfahren wesentlich einfacher herstellbar als die vorbeschriebene Lösung gemäß Figur 4.
Die überlegene Funktion der erfindungsgemäßen Kabelklemme 1 erschließt sich besonders dann, wenn an Stelle der vorgesehenen drei Kabel 2, 3, 4 lediglich zwei Kabel - beispielsweise die Netzspannungszuleitung 4 und eine der Sekundärleitungen 2, 3 geklemmt werden. Es sei angenommen, dass gemäß den Figuren die Netzspannungszuleitung 4 auf der Einzelposition (rechts von der Klemmschraube 12) angeordnet ist, während beispielsweise die Sekundärleitung 2 in die Aufnahme 20 eingelegt ist und die Aufnahme 22 frei bleibt (Figur 6). In diesem Fall wird bei Anziehen der Klemmschraube 12 das Kabel 2 über die Anlagefläche 30 mit der schräg verlaufenden Klemmkraft F2 beaufschlagt und somit in die Ausnehmung 20 gepresst. Die Klemmkraft F1 verläuft in Vertikalrichtung. Auf Grund der schräg verlaufenden Klemmkraft F2 und der daraus resultierenden auf das Klemmenoberteil 10 wirkenden Querkraftkomponente wird das Klemmenoberteil 10 in der Darstellung gemäß Figur 6 nach rechts verschoben, so dass diese Querkraft F2Q von der in Figur 6 rechten Umfangswandung 27 aufgefangen wird und somit das Klemmenoberteil 10 definiert mit Bezug zum Klemmenunterteil 8 lagepositioniert ist. Diese Verschiebung des Klemmenoberteils 10 nach rechts wird dadurch ermöglicht, dass die Anlagefläche 28 für das Kabel 4 in Horizontalrichtung verläuft und dass die Klemmschraube keine Querkräfte aufnimmt.
Eine entsprechende Selbstzentrierung des Klemmenoberteils 10 erfolgt auch, wenn das Kabel 2 in die Aufnahme 22 eingelegt wird (siehe Figur 7). In diesem Fall wird durch die Querkraftkomponente F3Q das Klemmenoberteil 10 nach links verschoben, bis es an der linken Umfangswandung 27 des Klemmenunterteils 8 anliegt. Durch geeignete Ausgestaltung der Klemmrippen 16, 18 kann auch in diesem Fall zusätzlich dafür gesorgt werden, dass die auf die beiden Kabel 2, 4 bzw. 3, 4 wirkende Klemmpressung etwa gleich groß ist. Dies kann beispielsweise bei der in Figur 6 dargestellten Anordnung, bei der der Hebelarm a vergleichsweise lang ist, dadurch erfolgen, dass durch entsprechende Gestaltung der Wandstärken der Klemmstege 16 des Klemmenoberteils 10 die wirksame Klemmfläche bei nach rechts verschobenem Klemmoberteil 10 etwas verkleinert ist, so dass eine größere Klemmpressung auf das Kabel 2 aufgebracht werden kann, als es beim Einsatz von drei Kabeln der Fall ist.
Offenbart ist eine Kabelklemme für zumindest drei Kabel, mit einem Klemmenunterteil und einem Klemmenoberteil, die gemeinsam einen Aufnahmeraum für die Kabel begrenzen und die mittels einer Klemmschraube verbindbar sind. Erfindungsgemäß sind zwei der Kabel zu einem Kabelpaar zusammengefasst, wobei sich die einzige Klemmschraube zwischen dem Kabelpaar und dem dritten Kabel hindurch erstreckt.

Claims (14)

  1. Kabelklemme für zumindest drei Kabel (2, 3, 4) zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere eines elektronischen Vorschaltgeräts für eine Lampe, mit einem Klemmenunterteil (8) und einem Klemmenoberteil (10), die mittels eines Verbindungsmittels, vorzugsweise einer Klemmschraube (12) miteinander verbindbar sind, um die Kabel (2, 3, 4) zu klemmen, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Kabel (2, 3) ein Kabelpaar bilden und das Verbindungsmittel (12) zwischen dem dritten Kabel (4) und dem Kabelpaar (2, 3) angeordnet ist.
  2. Kabelklemme nach Anspruch 1, wobei am Klemmenunterteil (8) konkav ausgebildete Aufnahmen (20, 22, 24) zur Abstützung der Kabel (2, 3, 4) und am Klemmenoberteil (10) zumindest eine Vorsprung (34) ausgebildet ist, dessen Anlageflächen (30, 32) an das Kabelpaar (2, 3) schräg zueinander angestellt sind und über den das Kabelpaar (2, 3) in die zugeordneten Aufnahmen (20, 22) gepresst ist.
  3. Kabelklemme nach Anspruch 2, wobei der Vorsprung (34) konvex zum Kabelpaar (2, 3) hin vorgewölbt ist und tangential an Außenumfangsabschnitten des Kabelpaars (2, 3) anliegt.
  4. Kabelklemme nach Anspruch 2 oder 3, wobei die dem dritten Kabel (4) zugeordnete Anlagefläche (28) des Klemmenoberteils (10) rechtwinklig zur Achse des Verbindungsmittels (12) verläuft und flach ausgebildet ist.
  5. Kabelklemme nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Klemmenunterteil (8) das Klemmenoberteil (10) zumindest quer zur Kabelachse umgreift.
  6. Kabelklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anlageflächen (28, 30, 32) und die Aufnahmen (20, 22, 24) derart dimensioniert und mit Bezug zur Achse des Verbindungsmittels (12) angeordnet sind, dass die auf jedes Kabel (2, 3, 4) wirkenden Klemmpressungen etwa gleich sind.
  7. Kabelklemme nach Anspruch 6, wobei das Verhältnis der Summe der Klemmflächen für das dritte Kabel (4) zu der Gesamtklemmfläche des Kabelpaars (2, 3) umgekehrt proportional zum Verhältnis des Abstandes (b) des dritten Kabels (4) von der Achse des Verbindungsmittels (12) und des entsprechenden Abstandes (a) des Kabelpaars (2, 3) von dieser Achse ist.
  8. Kabelklemme nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Anlagefläche (28, 30, 32) und die Aufnahmen (20, 22, 24) für jedes Kabel (2, 3, 4) durch zueinander beabstandete Klemmrippen (16, 18) gebildet sind, wobei dem dritten Kabel (4) mehr Klemmrippen (16, 18) als den Kabeln (2, 3) des Kabelpaars zugeordnet sind.
  9. Kabelklemme nach Anspruch 8, wobei die den beiden außen liegenden Kabeln (2, 4) zugeordneten Klemmrippen (16, 18) im Klemmenunterteil (8) und im Klemmenoberteil (10) jeweils miteinander fluchten und dem mittleren Kabel (3) zugeordnete Klemmrippen (16, 18) im Klemmenunterteil (8) und im Klemmenoberteil (10) versetzt zueinander angeordnet sind.
  10. Kabelklemme nach Anspruch 8 oder 9, wobei zumindest einige der Klemmrippen (16, 18, 18a) schräg angestellt zur Achse des Verbindungsmittels (12) verlaufen.
  11. Kabelklemme nach Anspruch 10, wobei die Klemmrippen (16, 18, 18a) etwa radial in eine vom Verbindungsmittel (12) durchsetzte Materialanhäufung (52) einmünden.
  12. Kabelklemme nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Aufnahmen (20, 22) für das Kabelpaar (2, 3) außen liegend höher gezogen sind als an dem zwischen den beiden Kabeln (2, 3) liegenden Steg (26).
  13. Kabelklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden Kabel (2, 3) des Kabelpaars aneinander anliegen.
  14. Kabelklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei diese einem elektronischen Vorschaltgerät für Halogenglühlampen zugeordnet ist.
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