Elektrische Anschlussvorrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussvorrichtung, zum elektrischen Anschließen einer elektrischen Einrichtung an ein isoliertes, nichtdurchschnittenes und wenigstens eine Ader (7) aufweisendes elektrisches Kabel (19), mit Schneidkontaktelementen (1) zum elektrischen Kontaktieren der Ader (7) nach Durschneiden der Isolierung der Ader (7). Erfindungsgemäß sind zum Durchschneiden der Isolierung und zum elektrischen Kontaktieren der Ader (7) Federn (3) vorgesehen, mit der auf die Schneidkontaktelemente (1) eine Druckkraft ausübbar ist. Dabei erfolgt die Spannung der Federn simultan durch das Herabsenken einer Druckplatte (11). Auf diese Weise wird eine besonders einfache und verlässliche Anschlussmöglichkeit auch für mehradrige Kabel realisiert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussvorrichtung, zum elektrischen Anschließen wenigstens einer elektrischen Einrichtung an eine Mehrzahl von isolierten, nichtdurchschnittenen Adern wenigstens eines elektrischen Kabels, mit Schneidkontaktelementen zum elektrischen Kontaktieren der Adern nach Durschneiden der Isolierung der jeweiligen Ader, wobei zum Durchschneiden der Isolierung und zum elektrischen Kontaktieren einer jeweiligen Ader jeweils eine Feder vorgesehen ist, mit der auf das jeweilige Schneidkontaktelement eine Druckkraft ausübbar ist.

[0002] Die Erfindung liegt somit auf dem Gebiet der Installationstechnik und betrifft Fälle, in denen Abzweige von nicht geschnittenen Leitern benötigt werden. An diese sollen elektrische Einrichtungen, wie andere elektrische Kabel oder elektrische und/oder elektronische Anlagen angeschlossen werden, und zwar mittels Schneidkontakten.

[0003] Bekannte Kontaktmechanismen zur Kontaktierung auch mehradriger Kabel weisen diverse Nachteile auf. Bus-Kontaktierungsklemmen in der Computertechnik sind nur für kleine Ströme und auf einen engen mechanischen Toleranzbereich ausgelegt. Die Schneidtiefe von Schneidkontakten ist dabei im Wesentlichen durch die Bauart fest vorgegeben und nur für eine bestimmte Kabeldicke ausgelegt. Zu dicke Kabel werden teilweise durchschnitten, zu dünne Kabel nicht oder nicht hinreichend kontaktiert. Beim Auftreten von Vibrationen besteht außerdem die Gefahr, dass der Kontakt zwischen dem fest stehenden Schneidmesser und dem Kabel unterbrochen wird.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine elektrische Anschlussvorrichtung zum elektrischen Anschließen wenigstens einer elektrischen Einrichtung an eine Mehrzahl von isolierten, nichtdurchschnittenen Adern wenigstens eines elektrischen Kabels, anzugeben, mit der auf universelle und zeiteffiziente Weise eine verlässliche elektrische Kontaktierung gewährleistet werden kann.

[0005] Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0006] Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen eine elektrische Anschlussvorrichtung, zum elektrischen Anschließen wenigstens einer elektrischen Einrichtung an eine Mehrzahl von isolierten, nichtdurchschnittenen Adern wenigstens eines Kabels, mit einer Mehrzahl von Schneidkontaktelementen zum elektrischen Kontaktieren einer jeweiligen Ader nach Durchschneiden der Isolierung der jeweiligen Ader, wobei zum Durchschneiden der Isolierung und zum elektrischen Kontaktieren einer jeweiligen Ader jeweils eine Feder vorgesehen ist, mit der auf das jeweilige Schneidkontaktelement eine Druckkraft ausübbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsames, auf die Federn wirkendes Gegendruckelement vorgesehen ist, über dessen Lage die Druckkraft veränderbar ist, welche von der jeweiligen Feder auf das jeweilige Schneidkontaktelement ausübbar ist.

[0007] Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass durch die Lageänderung eines gemeinsamen Gegendruckelementes das Spannen der Federn erfolgen kann und die Adern gegen die Schneidelemente gedrückt und dadurch geschnitten werden können. Eine derartige Anordnung bietet eine Mehrzahl von Vorteilen:

Die Schneidmesser sind in der Regel feste Elemente ohne Federwirkung. Diese können beispielsweise relativ breite Auflageflächen mit hervorstehenden Messern aufweisen, wobei die maximale Schneidtiefe durch die Höhe der Messer fest vorgegeben ist. Bei einem sich mit zunehmender Schneidtiefe verbreiternden Messerquerschnitt wird die erforderliche Aufdruckkraft zum tieferen Einschneiden der Ader zunehmend größer. Wird nun die Federkraft der Federn passend gewählt, so ergibt sich bei gespannten Federn eine definierte Eindringtiefe der Messer in die Ader, auch ohne dass die Messer die maximale Schneidtiefe ausnutzen.

[0008] Erfindungsgemäß wird die Aufnahme von Kabeln mit verschiedenen Leiterquerschnitten gewährleistet. So ist es mit einer einzigen Vorrichtung vorzugsweise möglich, Leiterquerschnitte von 1.5 mm² bis 50 mm² zu kontaktieren und entsprechende Toleranzen auszugleichen. Dabei wird eine sichere und vibrationsfeste Kontaktierung gewährleistet. Weiterhin wird eine schnelle, werkzeuglose Installation ermöglicht, ohne dass eine Gefahr des Durchtrennens des Leiters besteht. Dabei können die Federn Toleranzen der Vorrichtung ausgleichen und vibrationssicher dauerhaft einen Kontakt zwischen Schneidkontaktelementen und Ader gewährleisten. Durch geeignete Wahl der Federhärte und die formbedingte maximale Eindringtiefe der Messer kann ein Durchtrennen des Leiters ausgeschlossen werden.

[0009] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die in Rede stehende elektrische Anschlussvorrichtung bei der Ausgestaltung von Abzweigdosen für Tunnelanwendungen verwendet.

[0010] Ein wesentlicher Vorteil der Anordnung liegt in der Art und Weise, in der die Spannung der Federn erfolgt. Diese erfolgt über die Lageänderung des gemeinsamen Gegendruckelements, welches vorteilhaft als Druckplatte ausgestaltet wird. Das heißt, dass der Federweg für alle Federn über das Senken der Druckplatte als Gegendruckelement gleichermaßen verkürzt wird, wodurch die Federn zeitgleich gespannt werden. Bei geeigneter, vorzugsweise paralleler, Anordnung von mehreren Kontaktelementen können mehrere Kontakte gleichzeitig hergestellt werden.

[0011] Erfolgt die Ausübung der Druckkraft der Federn nicht auf die Adern direkt, sondern über einen Stempel, so ist unabhängig von Formfaktoren von Federn und Ader eine sichere Kraftübertragung gewährleistet. So wird zum Beispiel bei Verwendung von Spiralfedern durch die Verwendung eines Stempels die Druckkraft auf eine größere Andruckfläche gleichmäßig verteilt, sodass querschnittsunabhängig auch relativ dünne Adern kontaktiert werden können.

[0012] Vorteilhaft erfolgt das Spannen der Federn der Vorrichtung über eine Spannvorrichtung. Insbesondere bei mehradrigen Kabeln ermöglicht eine Spannvorrichtung vorteilhaft für alle Adern eine gleichzeitige Kontaktierung.

[0013] Dabei kann das Herabsenken der Druckplatte vorteilhaft durch das Verdrehen eines exzentrischen Elementes erfolgen. Das exzentrische Element, welches vorteilhaft zweiseitig gelagert wird und als exzentrische Welle über einem U-förmigen Spannrahmen ausgeführt werden kann, verkürzt bei Drehung den Abstand zwischen der Welle und der Unterseite des U-förmigen Spannrahmens.

[0014] Vorteilhaft wird/werden die Vorrichtung/en zur Kontaktierung der Ader/n in einem Führungselement angeordnet, welches von einer Druckplatte abgedeckt wird. Dabei liegt die Druckplatte auf den Federn der Vorrichtung/en auf. Vorteilhaft wird die Druckplatte über Führungsstifte so auf dem Führungselement angeordnet, dass sie in Richtung des Federwegs der Federn beweglich ist, nicht jedoch seitlich dazu.

[0015] Weiterhin wird die Druckplatte vorteilhaft so ausgestaltet, dass ein Stempelkopf/ Stempelköpfe, welche/r über einen Stempelstift/e mit dem Stempel/n starr verbunden ist/sind, durch die Druckplatte hindurchragt/hindurchragen. Die Höhe, mit der der Stempelkopf/die Stempelköpfe aus der Druckplatte herausragt/herausragen, gibt Ausschluss über den Federweg und somit über den Spann- und Kontaktzustand der Vorrichtung/en. Damit ist eine visuelle Kontrolle der Kontaktierung/en ermöglicht.

[0016] Vorteilhaft werden Führungselement und Druckplatte über einen Spannrahmen zusammengedrückt. Dabei wird zur Drehung des exzentrischen Elementes insbesondere bei Installation größerer Leiter mitunter ein hohes Drehmoment erforderlich. Um dieses aufzubringen, wird ein großer Hebelarm benötigt, der möglichst senkrecht zur Drehachse steht. Als vorteilhafte Ausprägung der Erfindung wird vorgeschlagen, eine solchen, raumgreifenden Hebel nicht dauerhaft zu verbinden, sondern das exzentrische Element so auszubilden, dass eine Ansetzmöglichkeit für einen nicht dauerhaft zu der Anordnung gehörenden und nicht in der Drehachse liegenden Hebel gegeben ist. Vorzugsweise ist die Ansetzmöglichkeit als Schlitz ausgebildet, in den ein Schraubenzieher eingesteckt wird. Auf diese Weise wird eine kleine Bauweise ermöglicht.

[0017] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung bildet eine mechanische Sicherung gegen ungewolltes Entspannen. Wird die Vorrichtung zur Kontaktierung von einem Gehäuse umgeben, so wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Gehäuse so zu bemessen, dass bei geschlossenem Gehäuse ein Entspannen der Federn räumlich nicht möglich ist.

[0018] Dieses kann vorteilhaft dadurch erzielt werden, dass die Sicherung gegen Entspannen durch direktes oder indirektes Aufliegen des Gehäusedeckels auf der Druckplatte erfolgt, oder dass bei geschlossenem Gehäuse wenigstens ein im Gehäusedeckel befindlicher Deckelstempel in eine Nut des exzentrischen Elementes greift und dieses gegen Verdrehen sichert.

[0019] Vorteilhaft wird die Vorrichtung in einer Elektroinstallationsdose zur Installation eines elektrischen Abzweigs verwendet, insbesondere in einer Abzweigdose für Tunnelanwendungen, wobei ein ein- oder mehradriges isoliertes elektrisches Kabel unzertrennt durch die Dose durch eine oder mehrere Öffnungen ein und wieder ausgeführt wird.

[0020] Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.

[0021] Es zeigen

Fig. 1

eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2

eine Spannvorrichtung zur Spannung der Vorrichtung zur Kontaktierung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig.3

einen Spannblock zur Kontaktierung mehrerer Adern gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4

einen Spannblock gespannt von einer Spannvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 5 a und b

ein eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung umgebendes Gehäuse gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

[0022] Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der elektrischen Verbindung. Ein Schneidkontaktelement 1 ist mit der Ader 7 eines Kabels elektrisch leitend kontaktiert. Dabei wird die Ader 7 von einem Stempel 2 auf das Schneidkontaktelement gedrückt. Der Druck wird durch die Spannkraft der Feder 3 ausgeübt. Die Spannung der Feder wird durch die Lage des Gegendruckelements 11 in Relation zu der Ader bestimmt und bei Bewegung in Richtung 8 gespannt, wobei das Gegendruckelement in dieser Figur nur schematisch dargestellt ist. Das Gegendruckelement 11 wird vom Stempelstift 8 durchstoßen. In Abhängigkeit vom Spannzustand der Feder ragt der Stempelstift unterschiedlich weit durch das Gegendruckelement hinaus. Wird das das Gegendruckelement als Druckplatte ausgeführt und betätigt diese Druckplatte mehrere Kontakte, lässt eine gleichmäßige Durchstoßhöhe der Stempelstifte durch die Druckplatte auf eine gleichmäßige Schneidtiefe der einzelnen Kontakte schließen. Insbesondere wäre ein weit aus der Druckplatte herausragender Stift ein Indiz für eine nur geringe Schneidtiefe.

[0023] Fig. 2 zeigt eine Spannvorrichtung zur Spannung der Vorrichtung zur Kontaktierung bei der ein Spannrahmen 12 ein exzentrisches Element 13, nämlich eine exzentrische Welle aufnimmt. Auf Grund des exzentrischen Querschnittes verändert sich bei Drehung der Welle 13 der zwischen Welle und unterem Rahmen 12 existierende Abstand. Diese Distanzänderung entspricht zunächst dem Federweg der in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Spiralfeder 3. Durch das Durchdringen der Schneide des Schneidkontaktelements 1 durch die Isolierung der Ader 7 wird der Federweg um die Länge der Schneidtiefe verlängert.

[0024] Der Schlitz 15 der Welle kann zur Einführung eines Schraubenziehers verwendet werden. Die von der exzentrischen Welle in der Höhe verschiebbare Druckplatte ist hier nicht dargestellt.

[0025] Weiterhin zeigt Fig. 3 einen Spannblock zur Kontaktierung einer oder mehrerer Adern. Ein Führungselement 10 nimmt einen oder mehrere Schneidkontakte gemäß Fig. 1 auf. Eine Druckplatte 11 ist in variierbarer Höhe über dem Führungselement angeordnet und liegt, vorzugsweise über Scheiben 4, auf den Federn 3 auf. Das Führungselement führt sowohl den Deckel gegen seitliches Verschieben als auch von einander isoliert die einzelnen und gegebenenfalls auch unterschiedlich dicken Adern 7 und 9 des Kabels.

[0026] Aus Fig. 4 ist der Spannblock aus Fig.3 ersichtlich, und zwar gespannt mit Hilfe einer Spannvorrichtung aus Fig. 2. In Abhängigkeit vom Federweg der gespannten Federn ragen die Stempelköpfe 6 unterschiedlich weit aus dem Druckdeckel 11 heraus. Die Höhe, mit welcher ein jeweiliger Stempelkopf 6 aus Druckplatte 11 herausragt, gibt Aufschluss über die Schneidtiefe und die erfolgreiche Kontaktierung.

[0027] Fig. 5 zeigt die Erfindung in einem sie umgebenden Gehäuse, vorzugsweise einer Elektroinstallationsdose, bestehend aus einer Gehäusewanne 16 sowie einem Gehäusedeckel 17. Bei geschlossenem Deckel liegen die Deckelstempel 18 auf den Nuten 14 der exzentrischen Welle auf und verhindern so ein Verdrehen der Welle bzw. Entspannen der Spannvorrichtung.

Bezugszeichenliste

[0028] 

Schneidkontaktelement	1
Stempel	2
Feder	3
Scheibe	4
Stempelstift	5
Stempelkopf	6
Ader dick	7
Bewegungsrichtung des Gegendruckelements	8
Ader dünn	9
Führungselement	10
Gegendruckelement (Druckplatte)	11
Druckrahmen	12
Exzentrisches Element (Welle)	13
Nut	14
Schlitz	15
Gehäusewanne	16
Gehäusedeckel	17
Deckelstempel	18
Kabel	19

Ansprüche

1. Elektrische Anschlussvorrichtung, zum elektrischen Anschließen wenigstens einer elektrischen Einrichtung an eine Mehrzahl von isolierten, nichtdurchschnittenen Adern (7) wenigstens eines Kabels (19),
mit einer Mehrzahl von Schneidkontaktelementen (1) zum elektrischen Kontaktieren einer jeweiligen Ader (7) nach Durchschneiden der Isolierung der Ader (7),
wobei zum Durchschneiden der Isolierung und zum elektrischen Kontaktieren einer jeweiligen Ader (7) jeweils eine Feder (3) vorgesehen ist, mit der auf das jeweilige Schneidkontaktelement (1) eine Druckkraft ausübbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein gemeinsames, auf die Federn (3) wirkendes Gegendruckelement (11) vorgesehen ist, über dessen Lage die Druckkraft veränderbar ist, welche von der jeweiligen Feder (3) auf das jeweilige Schneidkontaktelement (1) ausübbar ist.

2. Elektrische Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von einer jeweiligen Feder (3) die Druckkraft über einen beweglichen Stempel (2) auf die jeweilige Ader (7) ausübbar ist.

3. Elektrische Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (3) über eine Spannvorrichtung gleichzeitig spannbar sind.

4. Elektrische Anschlussvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (3) durch das Verdrehen eines exzentrischen Elementes (13) spannbar sind.

5. Elektrische Anschlussvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das exzentrische Element (13) derart ausgebildet ist, dass zur Ausübung eines Drehmoments ein nicht in der Drehsachse liegender und vorzugsweise nicht dauerhaft befestigter Hebel ansetzbar ist.

6. Elektrische Anschlussvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das exzentrische Element (13) einen Schlitz (15) aufweist, in den ein Hebel, vorzugsweise ein Schraubenzieher, einsteckbar ist.

7. Elektrische Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das exzentrische Element (13) zweiseitig gelagert ist, vorzugsweise in einem die Kräfte aufnehmenden Druckrahmen (12).

8. Elektrische Anschlussvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anzeigemittel vorgesehen ist, mit dem die Kontaktierung einer Ader und/oder der Spannzustand einer Feder (3) erkennbar ist.

9. Elektrische Anschlussvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stempel (2) vorgesehen ist, mit dem eine Ader (7) auf das zugehörige Schneidkontaktelement (1) gedrückt wird, wobei der Stempel (2) über einen Stempelstift (5) mit einem Stempelkopf (6) verbunden ist, welcher je nach Spannzustand der Feder (3) unterschiedlich weit durch das Gegendruckelement (11) hindurch ragt.

10. Elektrische Anschlussvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherungsvorrichtung zur Sicherung einer Feder (3) gegen ungewolltes Entspannen vorgesehen ist.

11. Elektrische Anschlussvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Gehäusedeckel (17) verschließbares Außengehäuse vorgesehen ist, das in geschlossenem Zustand des Gehäusedeckels (17) ein Entspannen wenigstens einer Feder (3), vorzugsweise aller Federn (3), verhindert.

12. Elektrische Anschlussvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Entspannen der Feder/n (3) dadurch verhindert wird, das der Gehäusedeckel (17) auf dem Gegendruckelement (11) aufliegt.

13. Elektrische Anschlussvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossenem Gehäuse wenigstens ein im Gehäusedeckel (17) befindlicher Deckelstempel (18) in eine Nut (14) des exzentrischen Elementes (13) greift und dieses dadurch gegen Verdrehen sichert.

Zeichnung