[0001] Die Erfindung betrifft eine Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie eine elektrische Anschlussleitung und eine Anschlussbuchse für
eine elektrische Anschlussleitung.
[0002] Nach dem Stand der Technik ist das Verkabeln von elektrischen Geräten oftmals relativ
aufwendig und daher zeit- und kostenintensiv. So erfolgt beispielsweise im Bereich
der Automatisierungstechnik das Verbinden elektrischer Geräte untereinander in hoher
Schutzart (IP 65 oder mehr) oftmals mit Steckerbindern im sogenannten M5, M8 oder
M 12-Standard, der sich technisch an sich bewährt hat, bei dem aber das Anbinden der
Kabel oftmals relativ teuer ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die bereitstehenden
vorkonfektionierten Kabel dem Einsatzzweck nicht genau entsprechen, so dass vor Ort
bei der Installation spezielle Anpassungen vorgenommen, also Leitungen gekürzt oder
verlängert und dabei neu mit den Anschlussteckem- oder buchsen versehene Leiter zusammengestellt
werden müssen.
[0003] Die Erfindung hat vor diesem Hintergrund die Aufgabe, eine Anschluss- und Verbindungsvorrichtung
zu schaffen, welche auf einfache Weise eine zuverlässige Kontaktierung von Anschlussleitungen
mit mehreren Leitern ermöglicht.
[0004] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Sie schafft
zudem eine Anschlussleitung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 und eine Anschlussbuchse
mit den Merkmalen des Anspruchs 16.
[0005] Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
[0006] Erfindungsgemäß weist die Anschluss- und Verbindungsvorrichtung für elektrische Geräte,
zumindest folgendes auf: eine Anschlussleitung mit einem hohlen Profilschlauch, der
an seinem Innenumfang und/oder seinem Außenumfang mit einer Kodierprofilierung versehen
ist, die wendel- bzw. schraubenförmig am Innenumfang des Profilschlauchs entlang geführt
ist und der ferner wenigstens einen oder mehrere an seinem Außenumfang schraubenartig
geführte Leiter aufweist; und ein Buchsenteil mit einer Buchse, in die das freie Ende
der Anschlussleitung einsteckbar ist und die wiederum mehrere Feder- und/oder Schneidkontakte
zum Kontaktieren des wenigstens einen Leiters oder der mehreren Leiter am Außenumfang
des Profilschlauchs aufweist und vorzugsweise mit einem Führungsdorn zum Aufschieben
des Profilschlauchs sowie mit einer korrespondierenden Kodierprofilierung zur Kodierprofilierung
der Leitung am Buchsenteil, insbesondere an der Buchse oder am Führungsdorn.
[0007] Vorzugsweise ist der Führungsdorn an seinem Außenumfang mit einer korrespondieren
Kodierprofilierung zur Kodierprofilierung des Profilschlauches versehen, so dass die
Anschlussleitung beim Einschieben in die Buchse unter Ausführen einer Schraubbewegung
auf deren Grund geführt und kontaktiert wird.
[0008] Erfindungsgemäß kann quasi die eine "Hälfte" der bisher notwendigen zweiteiligen
Steckverbinder mit Stecker- und Buchsenteil eingespart werden, da es möglich ist,
direkt die freien Enden der kodierten Anschlussleitungen oder -kabel nur mit einem
Buchsenteil zu kontaktieren. Insbesondere ist es möglich, ganz aufM5, M8 oder M12
Stecker- und Buchsenteile zu verzichten.
[0009] Elektrische Geräte werden hierzu mit einer neuartigen Buchse versehen. Anschlussleitungen
können in mehreren bereitstehenden Längen oder sogar vorzugsweise "von der Trommel"
verarbeitet und brauchen auch in diesem Falle nur abgelängt und abgemantelt zu werden.
Damit wird insbesondere der Aufbau von Anlagen der Automatisierungstechnik und dabei
insbesondere das Verbinden von Verteilern miteinander sowie der Anschluss von Geräte
wie Aktoren, Sensoren und dgl. an die Verteiler deutlich beschlunigt und vereinfacht.
[0010] Vorzugsweise erstreckt sich die Kodierprofilierung des Profilschlauchs stegartig
vom Innenumfang des Profilschlauchs radial nach innen und die Kodierprofilierung des
Führungsdornes nutenartig von dessen Außenumfang nach innen. Zweckmäßig ist der Profilschlauch
ferner an seinem Außenumfang mit mehreren voneinander beabstandeten, stegartigen Vorsprüngen
versehen, die in Axialrichtung wendel- bzw. schraubenförmig auf der Außenoberfläche
des Profilschlauchs verlaufen, wobei zwischen den Vorsprüngen, die eine Außenprofilierung
ausbilden, nutartige Freiräume ausgebildet sind, in die jeweils einer der Leiter eingebracht
ist. Insbesondere auch diese Auslegung ist es besonders gut möglich, auf das Anbringen
von Steckerteilen an der Anschlussleitung zu verzichten und dieses direkt mit einem
Buchsenteil zu kontaktieren. Durch die wendelartige Anordnung der Leiter und der Kodiervorrichtungen
wird eine gute Flexibilität der Anschlussvorrichtung realisierbar. Die wendelartige
Profilierung führt zudem die Leiter besonders gut an die Kontakte, insbesondere an
die federnden Schneidkontakte heran. Ist die Außenprofilierung nicht gleichmäßig am
Umfang verteilt, kann mit ihr eine Kodierfunktion realisiert werden, wenn sie beim
Einschieben in die Buchse auf eine korrespondierende Innenkodierung der Buchse trifft.
[0011] Das Buchsenteil kann entweder an einem elektrischen Gerät wie einem Verteiler oder
angebracht oder dgl. ausgebildet sein oder aber an einem weiteren freien Ende einer
Anschlussleitung oder aber an einer Kupplung mit zwei Buchsenteilen, beispielsweise,
um eine Verlängerung einer Anschlussleitung zu realisieren.
[0012] Bevorzugt wird aber direkt mit einer Anschlussleitung mit ihren zwei freien Enden
direkt eine Verbindung zwischen zwei Buchsenteilen beispielsweise benachbarter elektrischer
Geräte realisiert.
[0013] Bevorzugt sind die Leiter bandartig ausgebildet und/oder sie bestehen aus einer Vielzahl
von Metalladern und/oder vorteilhaft aus einem vorzugsweise dehn- und/oder stauchbaren
Metallgeflecht, um die Flexibilität der Leitung zu erhöhen
[0014] Bevorzugt sind die Kontakte als Schneidkontakte ausgebildet, insbesondere federnd,
wobei der Führungsdorn als Gegenlager dient. Derart wird eine einfache und besonders
kontaktsichere Kontaktierungstechnik realisiert. Alternativ ist es auch denkbar, dass
die Kontakte als Federkontakte ausgebildet sind.
[0015] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1
- einen Schnitt durch eine erfindungsgemäßen Anschluss- und Verbindungsvorrichtung,
die aus einer Leitung und wenigstens einer Anschlussbuchse zum Einstecken und Kontaktieren
der Leitung besteht; und
- Fig. 2
- einen Schnitt durch die Anschlussleitung der Anschluss- und Verbindungsvorrichtung
aus Fig. 1.
[0016] Fig. 1 zeigt eine Anschluss- und Verbindungsvorrichtung 1 mit einem Buchsenteil 2
und einer Anschlussleitung 4. Die Anschlussleitung 4, von der hier nur ein freies
Ende 3 dargestellt ist, weist an einen hohlen, hier innen zylindrischen Profilschlauch
5 auf, der an seinem Innenumfang mit einer radial nach innen gerichteten Kodierprofilierung
6 versehen ist, die einen stegartigen, sich nach innen hin verjüngenden Querschnitt
aufweist und wendel- bzw. schraubenförmig am Innenumfang des Profilschlauchs 5 entlang
geführt ist.
[0017] An seinem Außenumfang ist der Profilschlauch 5 mit mehreren voneinander beabstandeten,
stegartigen Vorsprüngen 7 versehen, die in Axialrichtung wendel- bzw. schraubenförmig
auf der Außenoberfläche des Profilschlauchs 5 verlaufen. Zwischen den Vorsprüngen
7, die quasi eine Art Außenprofilierung ausbilden, sind entsprechend jeweils nutartige
Freiräume 8 ausgebildet, in die jeweils ein Leiter 9 eingebracht ist, die z.B. jeweils
bandartig ausgebildet sein können.
[0018] Die Leiter 9 und die Vorsprünge 7 sind wiederum an ihrem Außenumfang 8 zunächst derart
von Füllschaum 10 umgeben, dass das Gebilde aus dem Füllschaum 10, den Leitern 9 und
dem Profilschlauch 5 eine weitgehend zylindrische Außenkontur aufweist, die dann wiederum
an ihrem Außenumfang von einem Außenmantel 11 umgeben ist, der ebenfalls profiliert
ausgebildet sein kann. Die Leiter 9 sind vorzugsweise bandartig ausgelegt und können
z.B. aus einem Metallgewebe bestehen oder aber aus einem Metallband oder mehreren
parallelen oder miteinander verschlungenen Einzelleitern. Das Leitermaterial kann
mit einer gut leitenden, leicht kontaktierenden Oberfläche wie Zinn versehen sein.
[0019] Das Buchsenteil 2 realisiert die mechanische Führung der Anschlussleitung 4 und die
elektrische Kontaktierung der Leiter 9. Es weist eine stehend hier auf einer Leiterplatte
25 aufgebrachte Buchse 13 auf, in die das freie Ende einer Anschlussleitung 4 einsteckbar
ist.
[0020] Hierzu wird ein kurzes Stück des freien Endes 3 der Anschlussleitung z.B. mit einem
Messer abgemantelt und der äußere Mantel 11 und ggf. ein Teil des Füllschaums 10 in
diesem Bereich entfernt, so dass die Leiter 9 nach außen hin frei liegen.
[0021] Am Grund der Buchse 13 ist ein zentrischer Führungsdorn 14 ausgebildet, der eine
im wesentlichen zylindrische, hier entgegen der Einführrichtung für die Anschlussleitung
4 leicht konische Geometrie aufweist und der mit einer Nut 15 versehen ist, die eine
zur Kodierprofilierung 6 korrespondierende wendelartige Geometrie aufweist, so dass
die Anschlussleitung 4 beim Einschieben in die Buchse 3 unter Ausführen einer Schraubbewegung
auf den Grund der Buchse 3 geführt wird.
[0022] Federnde Schneidkontakte 16, die hier an den freien Ende von Lötstiften 17 ausgebildet
sind, welche die Leiterplatte 25 durchsetzen und die unter federnder Vorspannung am
Innenumfang der Buchse 13 verteilt sind und an dem Innenumfang dieser Buchse 13 anliegen,
graben sich dabei leicht schneidend in die Leiter 9 ein, um diese leitend zu kontaktieren.
Hierbei werden u.U. noch vorhandene kleinere Füllschaumreste durchdrungen. Der Führungsdorn
14 dient den Schneidkontakten 16, die federnd an den Leitern 9 anliegen, als inneres
Gegen- oder Widerlager. Ein weiteres Gegenlager bildet der Innenumfang der Buchse
13.
[0023] In ihrem sich axial an das freie Ende des Führungsdorns 14 anschließenden Bereich
vergrößert sich der Innendurchmesser der Buchse 13 zweifach, wobei die Buchse 13 in
ihrem sich axial an die erste Stufung 18 anschließenden Bereich einen Innendurchmesser
aufweist, der dem Innendurchmesser der nicht abisolierten Anschlussleitung 4 entspricht
und wobei die Buchse 13 in ihrem sich axial an die zweite Stufung 19 anschließenden
Bereich einen Innendurchmesser aufweist, der es erlaubt, zwischen die Anschlussleitung
4 und die Buchse 13 noch eine Rändelmutter 20 einzubringen. Die Buchse ist in diesem
Bereich für die Rändelmutter mit einem Innengewinde 21 versehen, das mit einem Außengewinde
22 der Rändelmutter 20 korrespondiert. Die Rändelmutter 20 drückt dabei hier über
eine Scheibe 23 auf einen auf der zweiten Stufung 19 aufliegenden Dicht- und Quetschring
24, der zwischen der zweiten Stufung 19 und der Rändelmutter bei deren Anziehen flachgedrückt
wird, derart, dass der Quetschring 24 auf den Außenmantel der Anschlussleitung 4 drückt,
so dass diese in einfacher Weise axial an ihrem Außenumfang gesichert, d.h. hier abgedichtet
und zugentlastet wird. Derart ist es möglich, ohne größeren Aufwand einfach nach einem
Abmanteln des freien Endes die Anschlussleitung 4 mit mehreren elektrischen Leitern
allein durch das Ausführen einer Schraubbewegung und vorzugsweise das darauffolgende
Anziehen der Rändelmutter zu sichern. Die Dicht- und Zugentlastungsfunktion kann ggf.
auch auf andere Weise realisiert werden.
[0024] Es sind auch andere - hier nicht dargestellte - Arten der Sicherung der Leitung an
der Buchse denkbar, so Bajonettverschlüsse, Steckverrastungen oder verschiedenste
Arten von Verschraubungen, wobei sich bei anderen Verschraubungen z.B. mittels Überwurfmuttern
mit einem Loch, der Zentrierdorn axial bis in den Bereich der Verschraubung erstrecken
kann.
[0025] Die Steigung aller schraubenartig ausgebildeten Elemente an der Buchse und an der
Anschlussleitung 4 ist vorzugsweise gleich.
[0026] Das Kontaktieren der Anschlussleitungen 4 geht derart denkbar einfach vor sich. Die
Anschlussleitung 4 wird von der Trommel abgeschnitten und abgemantelt. Nach dem Abmanteln
der Enden, z.B. mit einem Jokarimesser, wird sie in das Buchsenteil 2 eingeführt und
in sich verdreht, bis die Kodierprofilierung 6 in die korrespondierende Nut 15 eingreift.
Sodann wird die Anschlussleitung 4 unter Durchführung einer Schraubbewegung axial
weiter in die Buchsenteile 2 eingeschoben, bis sie an den Grund der Buchsenteile 3
stößt, wobei sich die Schneidkontakte 16 in die Leiter 9 eingraben und diese außen
kontaktieren. Zur Zugentlastung und Abdichtung wird jetzt noch die Rändelmutter 20
zum Quetschen des Quetschringes 22 angezogen.
[0027] Eine zusätzliche Führung über die Außenprofilierung bzw. die Vorsprünge im Zusammenspiel
mit entsprechenden Nuten im Buchsenteil (hier nicht zu erkennen) ist ebenfalls denkbar.
Bezugszeichen
[0028]
- Anschlussvorrichtung
- 1
- Aufnahmeteil
- 2
- freies Ende
- 3
- Anschlussleitung
- 4
- Profilschlauch
- 5
- Kodierprofilierung
- 6
- Vorsprünge
- 7
- Freiräume
- 8
- Leiter
- 9
- Füllschaum
- 10
- Außenmantel
- 11
- Außenprofilierung
- 12
- Buchse
- 13
- Führungsdorn
- 14
- Nut
- 15
- Schneidkontakte
- 16
- Lötstifte
- 17
- Erste Stufung
- 18
- zweite Stufung
- 19
- Rändelmutter
- 20
- Innengewinde
- 21
- Außengewinde
- 22
- Scheibe
- 23
- Quetschring
- 24
- Leiterplatte
- 25
1. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung (1), insbesondere für elektrische Geräte, die
folgendes aufweist:
a) eine Anschlussleitung (4) mit
- einem hohlen Profilschlauch (5), der an seinem Innenumfang und/oder Außenumfang
mit einer Kodierprofilierung (6) versehen ist, die wendel- bzw. schraubenförmig am
Innenumfang des Profilschlauchs (5) entlang geführt ist und der wenigstens einen oder
mehrere an seinem Außenumfang schraubenartig geführte Leiter (9) aufweist;
b) ein Buchsenteil (2) mit
- einer Buchse (13), in die das freie Ende der Anschlussleitung (4) einsteckbar ist
und die einen oder mehrere Feder- und/oder Schneidkontakte (16) zum Kontaktieren des
wenigstens einen oder der mehreren Leiter (9) am Außenumfang des Profilschlauchs (5)
aufweist und mit
- einem Führungsdorn (14) zum Aufschieben des Profilschlauchs (5), und
- einer korrespondierenden Kodierprofilierung zur Kodierprofilierung der Leitung am
Buchsenteil, insbesondere an der Buchse oder am Führungsdorn.
2. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsdorn an seinem Außenumfang mit der korrespondieren Kodierprofilierung
(12) zur Kodierprofilierung (6) des Profilschlauches (5) versehen ist, so dass die
Anschlussleitung (4) beim Einschieben in die Buchse (3) unter Ausführen einer Schraubbewegung
auf deren Grund geführt und kontaktiert wird.
3. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kodierprofilierung (6) stegartig vom Innenumfang des Profilschlauchs (5)
radial nach innen erstreckt.
4. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die radial nach innen gerichtete Kodierprofilierung (6) einen sich radial nach innen
hin verjüngenden Querschnitt aufweist und wendel- bzw. schraubenförmig am Innenumfang
des Profilschlauchs (5) entlang geführt ist.
5. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilschlauch (5) an seinem Außenumfang mit mehreren voneinander beabstandeten,
stegartigen Vorsprüngen (7) versehen ist, die in Axialrichtung wendel- bzw. schraubenförmig
auf der Außenoberfläche des Profilschlauchs (5) verlaufen, wobei zwischen den Vorsprüngen
(7), die eine Außenprofilierung ausbilden, nutartige Freiräume (8) ausgebildet sind,
in die jeweils einer der Leiter (9) eingebracht ist.
6. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge und/oder die Freiräume (8) ungleichmäßig breit und/oder ungleichmäßig
am Profilschlauch verteilt sind.
7. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (9) bandartig ausgebildet sind.
8. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (9) aus einer Vielzahl von Metalladem bestehen.
9. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (9) aus einem vorzugsweise dehn- und/oder stauchbaren Metallgeflecht bestehen.
10. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (9) und die Vorsprünge (7) an ihrem Außenumfang (8) von einem Füllschaum
(10) und der Füllschaum (10) von einem Außenmantel (11) umgeben sind.
11. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsdorn (14) zentrisch am Grund des Buchse (13) angeordnet ist und einen
im wesentlichen zylindrischen oder sich entgegen der Einführrichtung für die Anschlussleitung
leicht konisch verjüngende Geometrie aufweist.
12. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsdorn (14) mit einer wendelartig am Außenumfang verlaufenden Nut (15)
versehen ist, die eine zur Kodierprofilierung (6) korrespondierende wendelartige Geometrie
aufweist.
13. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (16) als federnde Schneidkontakte (16) ausgebildet sind.
14. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (16) als Federkontakte ausgebildet sind.
15. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (16) federnd ausgebildet sind, wobei der Führungsdorn (14) als Gegenlager
dient.
16. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung an der Buchse mit einem Bajonettverschluß, einer Steckverrastung oder
einer Verschraubung gesichert ist.
17. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschraubung eine Überwurfmutter umfasst, wobei sich der Führungsdorn (15) vorzugsweise
bis in den Bereich der Verschraubung erstreckt.
18. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Innendurchmesser der Buchse (13) zweifach stufenartig vergrößert, wobei
die Buchse (13) in ihrem sich axial an die erste Stufung (18) anschließenden Bereich
einen Innendurchmesser aufweist, der dem Innendurchmesser der nicht abisolierten Anschlussleitung
(4) entspricht.
19. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in ihrem sich axial an die eine der Stufungen anschließenden Bereich einen Innendurchmesser
aufweist, der es erlaubt, zwischen die Anschlussleitung (4) und die Buchse (13) eine
Rändelmutter (20) einzusetzen.
20. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rändelmutter (20) direkt oder über eine Scheibe (23) auf einem auf der zweiten
Stufung (19) aufliegenden Quetschring (24) aufliegt, der zwischen der zweiten Stufung
(19) und der Rändelmutter bei deren Anziehen flachgedrückt wird, derart, dass er die
Anschlussleitung (4) an ihrem Außenumfang sichert, d.h. abdichtet und zugentlastet.
21. Anschluss- und Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkontakte (16) als nach innen gebogene, angeschärfte Ende von Stiften (17)
ausgebildet sind.
22. Anschlussleitung (4) für eine Anschluss- und Verbindungsvorrichtung, insbesondere
nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen hohlen Profilschlauch (5), der an seinem Innenumfang mit einer Kodierprofilierung
(6) versehen ist, die wendel- bzw. schraubenförmig am Innenumfang des Profilschlauchs
(5) entlang geführt ist und der wenigstens einen oder mehrere an seinem Außenumfang
schraubenartig geführte Leiter (9) aufweist.
23. Buchsenteil (2) für eine Anschluss- und Verbindungsvorrichtung, insbesondere nach
einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Buchsenteil (2) mit einer Buchse (13), in die das freie Ende der Anschlussleitung
(4) einsteckbar ist und die einen oder mehrere Feder- und/oder Schneidkontakte (16)
zum Kontaktieren des wenigstens einen oder der mehreren Leiter (9) am Außenumfang
des Profilschlauchs (5) aufweist und mit einem Führungsdorn (14) zum Aufschieben des
Profilschlauchs (5), welcher an seinem Außenumfang mit einer korrespondieren Kodierprofilierung
(12) zur Kodierprofilierung (6) des Profilschlauches (5) versehen ist, so dass die
Anschlussleitung (4) beim Einschieben in die Buchse (3) unter Ausführen einer Schraubbewegung
auf deren Grund geführt und kontaktiert wird.