DE4340411A1 - Kabelstecker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kabelstecker nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 1.

Insbesondere handelt es sich hierbei um einen Steckendver­ schluß in Winkelform für gesteckte Leiterverbindungen für einen Transformator- oder Schaltanlagenanschluß in Mittel­ spannungsnetzen, mittels dessen ein Mittelspannungskabel an ein Gerät mit einer Durchführung angeschlossen wird, wie dies beispielsweise in der DEZ Elektrizitätswirtschaft 1985, 2; 55-58 beschrieben ist.

Nachfolgend wird ein bekannter Kabelstecker anhand der bei­ liegenden Fig. 10 näher erläutert.

Beim bekannten Kabelstecker ist ein Sockelstück 20 aus Kupfer mittels Reibschweißung an einem Schweißflansch 9 einer Verbindungseinrichtung 8 aus Aluminium befestigt. Die Ver­ bindungseinrichtung 8 ist als Preßhülse ausgebildet, welche einen Kontakt zu einem Kabelleiter 3 eines Kabels 1 her­ stellt, das mit einer Isoliertülle 2 in ein Steckergehäuse 10 eingeschoben ist. Das Sockelstück 20 steckt in einer entspre­ chenden Ausnehmung einer Auskleidung 12 aus halbleitendem Material, das von Isoliermaterial 11 zur Bildung des Stecker­ gehäuses 10 umgeben wird.

Das Sockelstück 20 weist eine Gewindebohrung auf, in welche ein Steckkontaktstift 30 mit seinem Gewindeende 31 einge­ schraubt ist. Zum Festziehen der Schraubverbindung ist am Steckkontaktstift 30 ein Außensechskant vorgesehen. Am Ober­ ende des Steckergehäuses 10 ist ein kapazitiver Meßpunkt 14 angebracht.

Der so ausgebildete Stecker kann (wie in Fig. 10 gezeigt) auf ein Geräteanschlußteil 4 derart aufgesteckt werden, daß ein konischer Isolierkörper 5 des Geräteanschlußteils 4 dicht im entsprechend konisch ausgebildeten Ende des Steckergehäuses 10 sitzt. Der Steckkontaktstift 30 steckt hierbei in einer Kontakthülse 7, die in einem Kupfer-Verbindungsbolzen 6 ange­ bracht ist.

Zur Montage wird nach einem entsprechenden Abschälen der Iso­ lierungen des Kabels 1 die Verbindungseinrichtung 8 auf den Kabelleiter 3 aufgesteckt und mittels eines Preßwerkzeugs verpreßt. Dann wird das Kabel 1 (mit übergeschobener Tülle 2) samt dem Sockelstück 20 in das Steckergehäuse 10 hineinge­ führt, bis das Sockelstück 20 in der entsprechenden Ausneh­ mung im Steckergehäuse 10 sitzt. Daraufhin wird der Steckkon­ taktstift 30 mit seinem Gewindeende 31 in das Sockelstück 20 eingeschraubt.

Dieser bekannte Kabelstecker weist eine relativ hohe Baulänge f auf. Darüber hinaus ist die Montage insbesondere hinsicht­ lich der Pressung der Verbindungseinrichtung 8 relativ auf­ wendig. Schließlich umfaßt der bekannte Kabelstecker auch eine Vielzahl von Teilen, die miteinander elektrisch zu ver­ binden sind, so daß sich mehrere Übergangswiderstände addie­ ren.

Aus der DE 42 24 672 C1 ist ein Kabelstecker der eingangs ge­ nannten Art bekannt, bei welchem die Verbindung zwischen dem Sockelstück und dem Kabelleiter mittels einer Klemmschraube bewerkstelligt wird. Auch diese bekannte Einrichtung ist re­ lativ großbauend. Darüber hinaus sind die dort vorgesehenen Teile sehr kompliziert geformt, so daß die Herstellung des bekannten Kabelsteckers aufwendig und teuer ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kabelstecker der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei geringem Bauaufwand gleichzeitig die Bauhöhe verringert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen in überraschend einfacher Weise gelöst.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt hierbei darin, daß ein ohnehin notwendiges Teil (nämlich der Steckkontaktstift) so ausgebildet ist, daß es gleichzeitig als Klemmschraube dient. Gegenüber der in der vorgenannten DE 42 24 672 C1 ge­ nannten Ausführung entfällt also eine gesonderte Klemmschrau­ be. Darüber hinaus kann das Steckergehäuse sehr einfach auf­ gebaut werden, da der Steckkontaktstift 30 ohnehin von außen zugänglich sein muß und darum mit einem Werkzeug einschraub­ bar ist.

Vorzugsweise weist hierzu der Steckkontaktstift an seinem dem Gewindeende entgegengesetzten Ende ein Werkzeugansatzstück auf. Dieses wiederum ist vorteilhafterweise über eine Soll­ bruchstelle mit dem Steckkontaktstift verbunden, wobei diese Sollbruchstelle so ausgebildet ist, daß das Werkzeugansatz­ stück bei einem definierten Drehmoment abreißt. Dadurch ist gewährleistet, daß bei der Montage kein Fehler gemacht werden kann und die Übergangswiderstände zwischen dem Kabelleiter und dem Steckkontaktstift bzw. die Kontaktkräfte ganz klar definiert sind. Der Übergangswiderstand zwischen dem Kabel­ leiter und dem Steckkontaktstift ist insofern gegenüber den bisher bekannten Kabelsteckern minimiert, als eine optimale Verbindung zwischen dem Kabelleiter und dem als Klemmschraube wirkenden Ende des Steckkontaktstiftes hergestellt ist. Beim Einschrauben und Festklemmen des Kabelleiters wird dieser nämlich durch das vorzugsweise ballig ausgebildete Ende des Steckkontaktstiftes durch dessen Drehbewegung und gleichzei­ tige Anpreßbewegung verformt, so daß ein vollflächiger und formschlüssiger Kontakt zwischen dem Kabelleiter und dem Steckkontaktstift bzw. dessen Ende hergestellt wird. Beson­ ders exakt kann man die Anpreßkraft zwischen dem Steckkon­ taktstift und dem Kabelleiter einstellen, wenn man den Gewindeabschnitt vor dem Einschrauben mit einem Gleitmittel einschmiert.

Das Sockelstück weist vorzugsweise eine zylindrische Außen­ kontur auf, so daß es sehr leicht herstellbar ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung verläuft die Symmetrieachse des Sockelstücks senkrecht zu der des Steckkontaktstiftes. Man kann in diesem Fall das Steckergehäuse so ausbilden, daß bei der Montage das Sockelstück zunächst auf den Kabelleiter auf­ gesteckt und diese Anordnung dann in das Gehäuse eingeschoben wird, bevor man den Steckkontaktstift einschraubt. Das Sockelstück kann aber auch mit seiner Symmetrieachse konzen­ trisch zu der des Steckkontaktstiftes ausgebildet werden, wobei es dann vorzugsweise in das Steckergehäuse eingegossen ist.

Die Aufnahmebohrung im Sockelstück ist vorzugsweise als Sack­ loch ausgebildet, so daß eine definierte Einschubtiefe des Kabelleiters gewährleistet ist und keine Spitzen aus dem Sockelstück hervorstehen, welche Feldkonzentrationen hervor­ rufen könnten.

Wenn das Sockelstück bei der Montage in das Steckergehäuse eingeschoben wird, so ist im allgemeinen gewährleistet, daß keine tiefen Kratzer im Halbleitermaterial im Innern des Steckergehäuses auftreten können, da das Sockelstück selbst mit angefasten Kanten bzw. Abrundungen zur Vermeidung von Feldkonzentrationen ausgebildet ist. Wenn das Sockelstück in das Steckergehäuse mit eingegossen ist, so weist die Aufnah­ mebohrung an ihrer Eintrittsöffnung eine relativ starke Anfa­ sung zur Bildung eines Einführungsabschnittes für den Kabel­ leiter auf. In diesem Fall ist es auch möglich, eine geson­ derte, aus sehr dünnem Aluminium ausgebildete Kappe vorzuse­ hen, die auf den Kabelleiter aufgesetzt und dann in das Sockelstück mit eingeschoben wird, wobei darauf zu achten ist, daß die Aufnahmebohrung tief genug und die Kappe flach genug bemessen sind, um dem Steckkontaktstift einen direkten Zugang zum Kabelleiter zu ermöglichen.

Wenn das Sockelstück in das Steckergehäuse einschiebbar aus­ gebildet ist, so wird vorteilhafterweise eine Justierfläche am Sockelstück und eine korrespondierende Fläche im Stecker­ gehäuse ausgebildet, so daß beim Einschieben des Sockelstücks in das Steckergehäuse die Gewindebohrung zur Aufnahme des Steckkontaktstifts die korrekte Richtung aufweist.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist gegen­ über dem Steckkontaktstift ein Schraub-Steckkontaktstift vor­ gesehen, der zum Anschluß weiterer Stecker (über Außenkonus- Zwischenstücke) bzw. einer Abschlußkappe in an sich bekannter Weise ausgebildet ist, so daß ein T-Stecker entsteht. Hierbei kann auch der Steckkontaktstift mit einem Gewinde versehen sein, wodurch ein T-Stecker mit (bedingt lösbarem) Schraub­ kontakt geschaffen wird, wie er für höhere Stromstärken Ver­ wendung findet.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Winkel-Kabel­ steckers im Teil-Längsschnitt,

Fig. 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines Steckkon­ taktstiftes, wie er im Stecker nach Fig. 1 Verwen­ dung findet,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Sockelstück, wie es in einem Kabelstecker gemäß Fig. 1 Verwendung findet,

Fig. 5 eine Ansicht entlang der Linie V-V aus Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform ei­ nes Sockelstücks in einer Darstellung gemäß Fig. 4,

Fig. 7 eine Ansicht entlang der Linie VII-VII aus Fig. 6,

Fig. 8 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Kabelsteckers in einer Ansicht ähnlich der nach Fig. 1,

Fig. 9 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Kabelsteckers in einer Ansicht ähnlich der nach Fig. 1, und

Fig. 10 einen Schnitt durch einen bekannten Kabelstecker.

Bei der nachfolgenden Erläuterung werden für gleiche oder gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.

Der Kabelstecker nach Fig. 1 unterscheidet sich von dem ein­ gangs erläuterten bekannten Kabelstecker nach Fig. 10 im we­ sentlich dadurch, daß die Verbindungseinrichtung 8 mit ihrem Schweißflansch 9 keine Verwendung findet. Um dies zu errei­ chen, ist das Sockelstück 20 im wesentlichen zylindrisch aus­ gebildet und weist - wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt - eine Aufnahmebohrung 21 auf, die durch eine Endfläche 24 abge­ schlossen ist, also ein Sackloch bildet. Quer zur Aufnahme­ bohrung 21 ist eine Gewindebohrung 23 im Sockelstück 20 vor­ gesehen, deren Mittelachse die Mittelachse der Aufnahmeboh­ rung 21 unter einem rechten Winkel schneidet.

In die Gewindebohrung 23 kann ein Steckkontaktstift 30 mit seinem Gewindeende 31 eingeschraubt werden. Das Gewindeende 31 wird durch eine ballige Stirnfläche 32 abgeschlossen.

Dem Gewindeende 31 gegenüberliegend geht der Steckkontakt­ stift 30 über einen Konus 36 und eine Sollbruchstelle 35, die als umlaufende Einkerbung ausgebildet ist, in ein Werkzeugan­ satzstück über, das bei dieser Ausführungsform mit einem Innensechskant 34 ausgebildet ist, in welchen ein Sechskant­ schlüssel zum Eindrehen des Steckkontaktstiftes 30 in die Gewindebohrung 23 einsteckbar ist. Anstelle des Innensechs­ kants 34, der in Fig. 3 deutlich gezeigt ist, kann das Werk­ zeugansatzstück 33 auch ähnlich einer Sechskantmutter ausge­ bildet sein.

Das Sockelstück 20 weist angefaste Außenkanten auf sowie eine Anfasung 22 am Eingang der Aufnahmebohrung 21, so daß ein trichterförmiger Einlaß zum Einstecken eines Kabelleiters 3 entsteht, wie dies in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist.

Bei einer anderen Ausführungsform des Sockelstücks 20 ist in der zylindrischen Außenfläche eine als Abflachung ausgebil­ dete Justierfläche 25 vorgesehen, wie dies in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist. Dieser Justierfläche 25 entspricht eine Justiergegenfläche im Steckergehäuse, so daß bei Einschieben des Sockelstücks 20 in das Steckergehäuse 10 eine exakt defi­ nierte Position des Sockelstücks 20 erreicht wird.

Zum Montieren des Steckers nach den Fig. 1-7 geht man nun so vor, daß man zunächst die Isolierung am Ende des Kabels 1 abschält, bis ein hinreichend langes Stück des Kabelleiters 3 blankliegt. Nach dem Überschieben der Isoliertülle 2 wird dann ein Sockelstück 20 auf den Kabelleiter 3 aufgesetzt und zusammen mit diesem in den Kabelstecker 10 eingeführt. Wenn die in Fig. 1 gezeigte Position des Sockelstücks 20 relativ zum Kabelstecker 10 erreicht ist, wird ein Steckkontaktstift 30 mit seinem Gewindeende 31 in die Gewindebohrung 23 einge­ schraubt. Hierbei drückt die ballige Stirnfläche 32 des Steckkontaktstiftes 32 den Kabelleiter 3 zusammen und ver­ formt dessen Material, so daß ein flächiger, formschlüssiger Übergang zwischen dem Kabelleiter 3 und der Stirnfläche 32 des Steckkontaktstifts 30 entsteht. Der Schraubvorgang ist dann abgeschlossen, wenn das Werkzeugansatzstück 33 an der Sollbruchstelle 35 abreißt. Diese ist so bemessen, daß ein hinreichend großes Drehmoment entstehen kann, um eine ein­ wandfreie elektrische Verbindung zu schaffen.

Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform der Erfindung unter­ scheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, daß zur Schaffung eines T-Steckers vom Sockelstück 20 einstückig hervorsprin­ gend ein Schraub-Steckkontaktstift 40 koaxial zum Steckkon­ taktstift 30 vorgesehen ist. Die Verwendung eines solchen Steckers ist aus den eingangs erwähnten Dokumenten an sich bekannt.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform ist der bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 8 glatte Steckkontakt­ stift 30 mit einem Gewinde versehen, so daß ein bedingt lös­ barer T-Stecker entsteht. Zum Herstellen einer Verbindung wird das Sockelstück 20 mit dem Schraub-Steckkontaktstift 40 unter Zwischenlage einer Ausgleichsscheibe 26 in ein Geräte­ anschlußteil 4 bzw. in dessen Gewindeloch im Verbindungsbol­ zen 6 eingeschraubt, bis es festsitzt. Dann wird das Stecker­ gehäuse 10 aufgesetzt, so daß das Sockelstück 20 in der in Fig. 9 gezeigten Position steht. In diesem Fall ist also das Sockelstück 20 ebenfalls zylindrisch ausgebildet, wobei je­ doch die Zylinderachse fluchtend mit den Achsen des Steckers 30 und des Schraub-Steckkontaktstifts 40 verläuft.

Nach Aufsetzen des Steckergehäuses 10 wird das Kabel 1 mit seinem freigelegten Kabelleiter 3 in das Steckergehäuse 10 eingeschoben, bis der Kabelleiter 3 in der Aufnahmebohrung des Sockelstücks 20 sitzt. Dann wird der Steckkontaktstift 30 mittels eines Werkzeugs, das an einem Außensechskant 37 am Steckkontaktstift 30 angesetzt wird, eingeschraubt, bis der Kabelleiter 3 festgeklemmt ist. Selbstverständlich ist es möglich, auch hier ein Werkzeugansatzstück 33 gemäß Fig. 1 am Steckkontaktstift 30 vorzusehen.

Wenn man sich nun die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum bekannten Kabelstecker nach Fig. 10 betrachtet, so fällt zunächst schon die geringere Baulänge l auf, die durch das Fortlassen der beim bekannten Kabelstecker vorgesehenen Verbindungseinrichtung 8 erzielbar ist. Weiterhin wird ersichtlich, daß der Montagevorgang erheblich vereinfacht ist und auch weniger bzw. einfacheres Werkzeug benötigt, da keine Preßverbindung geschaffen werden muß. Es sind auch die Anzahl der Teile und dadurch insbeson­ dere die Anzahl der Kontaktübergänge vom Kabelleiter 3 zum Steckkontaktstift 30 deutlich verringert, so daß insgesamt ein geringerer Übergangswiderstand erzielbar ist. Schließlich sind auch - im Gegensatz zur Preßhülsentechnik gemäß Fig. 10 - Kabel mit Kabelleitern verschiedener Querschnitte (in gewissen Bereichen) zusammen mit einem Sockelstück 20 mit einem (einzigen) bestimmten Querschnitt der Aufnahmebohrung 21 verwendbar.

Bezugszeichenliste

1 Kabel
2 Isoliertülle
3 Kabelleiter
4 Geräteanschlußteil
5 Isolierkörper
6 Verbindungsbolzen
7 Kontakthülse
8 Verbindungseinrichtung
9 Schweißflansch
10 Steckergehäuse
11 Isoliermaterial
12 Halbleitermaterial
13 Abschlußkappe
14 kapazitiver Meßpunkt
15 Ausnehmung
20 Sockelstück
21 Aufnahmebohrung
22 Anfasung
23 Gewindebohrung
24 Endfläche
25 Justierfläche
26 Ausgleichsscheibe
30 Steckkontaktstift
31 Gewindeende
32 Stirnfläche
33 Werkzeugansatzstück
34 Innensechskant
35 Sollbruchstelle
36 Konus
37 Außensechskant
40 Schraub-Steckkontaktstift

Claims (9)

1. Kabelstecker, insbesondere Steckendverschluß zum Verbin­ den eines Kabels (1) mit einem (Außenkonus-)Geräte­ anschlußteil (4) einer gekapselten Schaltanlage, eines Transformators oder dergleichen Anlage in einem Mittel­ spannungsnetz, mit einer Verbindungseinrichtung (8) zum elektrischen Verbinden eines Kabelleiters (3) mit einem in einem Steckergehäuse (10) gehaltenen Sockelstück (20), das eine Gewindebohrung (23) aufweist, in welcher bei fertig montiertem Stecker ein Steckkontaktstift (30) mit einem Gewindeende (31) eingeschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sockelstück (20) eine Aufnahmebohrung (21) zur Aufnahme des Kabelleiters (3) aufweist, zu der die Gewindebohrung (23) quer verläuft und in der die Gewin­ debohrung (23) mündet, in welche das Gewindeende (31) des Steckkontaktstiftes (30) derart einschraubbar ist, daß der Kabelleiter (3) in der Aufnahmebohrung (21) durch eine endseitige Stirnfläche (32) des Gewindeendes (31) geklemmt und elektrisch kontaktiert wird, wobei die Aufnahmebohrung (21) zusammen mit dem Gewindeende (31) die Verbindungseinrichtung bildet.

2. Kabelstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckkontaktstift (30) an seinem dem Gewindeende (31) entgegengesetzten Ende ein Werkzeugansatzstück (33) aufweist.

3. Kabelstecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugansatzstück (33) über eine Sollbruchstelle (35), die bei einem definier­ ten Drehmoment bricht, mit dem Steckkontaktstift (30) verbunden ist.

4. Kabelstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sockelstück (20) eine im wesentlichen zylindrische Außenkontur aufweist.

5. Kabelstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (21) als Sackloch ausgebildet ist.

6. Kabelstecker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrieachse des Sockelstücks (20) senkrecht zu der Symmetrieachse des Steckkontaktstiftes (30) verläuft.

7. Kabelstecker nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Gewindebohrung (23) und mit dieser fluchtend ein Schraub-Steckkontakt­ stift (40) vorgesehen ist.

8. Kabelstecker nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sockelstück (20) nach Aufstecken auf den Kabelleiter (3) mit diesem in das Steckergehäuse (10) einschiebbar ausgebildet ist.

9. Kabelstecker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sockelstück (20) an seiner Außenfläche eine Justierfläche (25) aufweist, die mit einer Justiergegenfläche im Steckergehäuse (10) beim Einschieben in Eingriff gelangt.