DE69505593T2

DE69505593T2 - Schneidklemmverbinder

Info

Publication number: DE69505593T2
Application number: DE69505593T
Authority: DE
Inventors: Christophe F-38050 Grenoble Cedex 09 Grumel
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 1994-05-25
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2015-05-12
Also published as: FR2720551B1; ES2126234T3; FR2720551A1; EP0684662A1; US5651691A; DE69505593D1; EP0684662B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Anschlußverbinder mit automatischer Leiterkontaktierung für ein Flachkabel mit mehreren, in einer Umhüllung angeordneten, isolierten elektrischen Leitungsdrähten oder blanken Leitern, der einen Sockel, einen Deckel, welcher dazu dient, auf den genannten Sockel aufgesetzt zu werden, sowie Verbindungsklauen umfaßt, deren Anzahl mindestens der Anzahl der isolierten elektrischen Leitungsdrähte bzw. blanken Leiter entspricht, wobei diese Verbindungsklauen im Innern eines durch den Sockel und den Deckel definierten, zur Aufnahme des genannten Flachkabels dienenden Raums angeordnet sind und mindestens ein Kontaktelement zur automatischen Kontaktierung aufweisen.
In der Druckschrift EP-A-470.887 ist ein Abzweig-Anschlußverbinder für Flachkabel beschrieben, bei dem das Kontaktelement zur automatischen Kontaktierung eine H- Form aufweist und an einem Zwischenträger befestigt ist. Das Ende jedes Schenkels ist angefast, um eine trichterförmige Mündungsöffnung zu bilden. Die Montage eines solchen Anschlußverbinders ist kompliziert.
Darüber hinaus sind zahlreiche Anschlußverbinder mit automatischer Leiterkontaktierung bekannt, die normalerweise eingesetzt werden, um auf einfache und schnelle Weise eine elektrische Verbindung zwischen, beispielsweise in Fernsprechanlagen verwendeten elektrischen Einzeldraht- oder Zweidrahtleitungen und zugehörigen Anschlußklemmen zu gewährleisten. Bei diesen Anwendungen ist die Dicke der den Leiter umgebenden Isolation gering, und der Leiter selbst bricht leicht. Die in den bekannten Anschlußverbindern angeordneten Kontaktelemente haben die Aufgabe, die Isolation einzuschneiden, ohne den Leiter selbst zu beschädigen, um so eine wirksame und zuverlässige elektrische Verbindung zu gewährleisten. Diese Anschlußverbinder sind nicht für Flachkabel geeignet und können nur für Einzeldrahtleitungen, nicht jedoch für in einem flachen Isolierstoftband verlaufende Leiterlagen verwendet werden. Ein solcher Anschlußverbinder ist z. B. aus der Druckschrift EP-A-0443264 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beheben und einen Anschlußverbinder zu schaffen, der es ermöglicht, Kabel zur Übertragung elektrischer Energie mit mehreren, lagenartig angeordneten elektrischen Leitungsdrähten auf wirksame und zuverlässige Weise anzuschließen.
Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Anschlußverbinder gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß
- die Verbindungsklauen im Innern des Deckels angeordnet sind, wobei jede Verbindungsklaue eine Grundplatte mit zwei Kontaktelementen zur automatischen Leiterkontaktierung umfaßt, die jeweils zwei Schenkel aufweisen, welche parallel sowie in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der genauso groß wie oder geringfügig kleiner als der Durchmesser des Leiters des zugehörigen elektrischen Leitungsdrahts ist,
- jeder Schenkel des Kontaktelements zur automatischen Leiterkontaktierung eine Spitze, die dazu ausgelegt ist, die den Leiter umgebende Isolation zu durchdringen, sowie einen eingezogenen Abschnitt aufweist, der zusammen mit dem zugehörigen Abschnitt des anderen Schenkels einen zur Aufnahme des Leiters eines elektrischen Leitungsdrahts dienenden verbreiterten Bereich bildet, in dem die elektrische Kontaktierung zwischen diesem Leiter und der zugehörigen Verbindungsklaue erfolgt.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen der Sockel und der Deckel jeweils durch Längserhebungen bzw. Längsrippen voneinander getrennte Hohlkehlen auf, wobei diese Hohlkehlen dazu ausgelegt sind, paarweise zusammenzuwirken und einen der genannten elektrischen Leitungsdrähte aufzunehmen, und die Längserhebungen bzw. Längsrippen dazu ausgelegt sind, zusammenzuwirken und gegen die, zwischen den einzelnen Leitungsdrähten des Flachkabels ausgebildeten Übergangsstege geführt zu werden.
Zum besseren Verständnis ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der nachfolgenden Beschreibung erläutert und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.
Dabei zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Anschlußverbinders mit automatischer Leiterkontaktierung für ein Flachkabel,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Anschlußverbinders aus Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Anschlußverbinders aus Fig. 1 und 2,
Fig. 4 eine Vorderansicht des Anschlußverbinders aus den vorhergehenden Figuren vor dem endgültigen Zusammenbau seines Unter- und Oberteils,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Innenraums des Oberteils des Anschlußverbinders aus den vorhergehenden Figuren,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Verbindungsklaue des Anschlußverbinders aus den vorhergehenden Figuren,
Fig. 7 eine Vorderansicht der Verbindungsklaue aus Fig. 6,
Fig. 8 und 9 zwei aufeinanderfolgende Phasen beim Einsetzen eines Flachkabels bzw. seiner Kontaktierung in einer Verbindungsklaue eines erfindungsgemäßen Anschlußverbinders.
Die Figuren, insbesondere Fig. 1 bis 5, zeigen den Anschlußverbinder mit automatischer Leiterkontaktierung 10, der im wesentlichen aus einem Unterteil oder Sockel 11 sowie einem Oberteil oder Deckel 12 besteht, die dazu dienen, zusammengesetzt zu werden, um ein Flachkabel 13 einzuklemmen. Dieses Kabel besteht im vorliegenden Beispiel aus drei isolierten Leitungsdrähten 13a, 13b, 13c, die von einem, die drei Leitungsdrähte umgebenden sowie zwei Übergangsstege 14 aufweisenden Kunststoff- Isoliermantel umhüllt sind. Der Sockel 11 des Anschlußverbinders 10 weist ein für die Aufnahme des Kabels 13 geeignetes Profil auf. Zu diesem Zweck sind drei Hohlkehlen 15 in ihm ausgebildet, die Ausnehmungen zur Aufnahme der drei Leitungsdrähte 13a, 13b, 13c darstellen. Zwischen je zwei dieser Hohlkehlen 15 ist eine Längserhebung 16 ausgebildet, deren Oberseite als Auflagefläche für die Übergangsstege 14 des Kabels 13 dienen. Der Deckel weist eine ähnliche Geometrie auf und umfaßt drei Hohlkehlen 17, die zur Aufnahme der Leitungsdrähte 13a, 13b, 13c, genauer gesagt der oberen Hälften dieser Leitungsdrähte dienen. Zwischen den Hohlkehlen sind Längsrippen 18 ausgebildet, die gegen die Übergangsstege 14 geführt werden.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Anschlußverbinder mit Verbindungsklauen 19 versehen, die dazu dienen, die elektrische Verbindung zwischen den Leitern 20a, 20b und 20c der zugehörigen Leitungsdrähte 13a, 13b, 13c und an diesem Anschlußverbinder ausgebildeten Klemmen zu gewährleisten. Diese Klauen sind in den Deckel 12 eingesetzt und dabei vorzugsweise in angeformte zugehörige Aufnahmen eingeschnappt.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, umfaßt der Sockel 11 zwei hochgezogene Seitenränder 21, die jeweils mindestens eine Mittelausnehmung 22 aufweisen. Das Profil dieser beiden Ausnehmungen ist dem Profil von zwei seitlichen Verlängerungsansätzen 23 des Deckels 12 komplementär. Beim Aufsetzen des Deckels auf den Sockel greifen die seitlichen Verlängerungsansätze 23 in die Mittelausnehmungen 22 ein. Darüber hinaus sind die hochgezogenen Seitenränder 21 des Sockels 11 als U-förmige Rahmen 24 ausgebildet, deren obere Streben 25 dazu dienen, mit am Deckel ausgebildeten Vorsprüngen 26 zusammenzuwirken, welche einen Dreiecksquerschnitt aufweisen, um beim Aufsetzen des Deckels auf den Sockel ein Einschnappen und anschließend eine lagestabile Befestigung dieses Deckels zu gewährleisten. Um dieses Einschnappen zu ermöglichen, weisen die Vorsprünge 26 eine Schräge 26a auf, die eine Angriffsfläche darstellt und mit der abgeschrägten Kante 25a der oberen Streben 25 der Rahmen 24 zusammenwirkt.
Es sei darauf hingewiesen, daß zum Anbringen eines solchen Anschlußverbinders 10 an einer beliebigen Stelle eines Kabels 13 zunächst der Sockel 11 so unter das Kabel geführt wird, daß sich die Leitungsdrähte in die, durch die drei Hohlkehlen gebildeten Aufnahmeausnehmungen einschmiegen, und anschließend das Aufsetzen des Deckels auf den Sockel erfolgt. Dieser Vorgang gewährleistet die automatische elektrische Kontaktierung der Leiter der Leitungsdrähte des Kabels auf die nachstehend beschriebene Art und Weise.
Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, daß die Anzahl der Hohlkehlen 1 S nicht auf drei begrenzt ist, sondern beliebig groß sein und insbesondere fünf betragen kann, wenn das Kabel zum Stromtransport in einem Dreiphasennetz dient und fünf isolierte Leitungsdrähte umfaßt.
Fig. 5 zeigt den Deckel 12 mit drei Doppel-Verbindungsklauen. Eine dieser Klauen ist in perspektivischer Ansicht in Fig. 6 dargestellt. Diese drei, den drei Leitungsdrähten 13a, 13b und 13c des Kabels 13 zugeordneten Klauen sind in die drei Hohlkehlen, genauer gesagt in Vertiefungen 30 eingesetzt, die im Innern dieser Hohlkehlen ausgebildet sind. Diese Vertiefungen 30 sind durch die Längsrippen 18, die Seitenränder 31 des Deckels 12 sowie durch Querwände 32 begrenzt. Die Klauen werden unter Kraftaufwand in diese Vertiefungen eingesetzt, deren Wände bei der Herstellung des Deckels einstückig an diesen angeformt werden.
Jede Klaue 19 besteht aus einer Grundplatte 33, die zwei Kontaktelemente zur automatischen Leiterkontaktierung 34 trägt. Die Grundplatte 33 und die beiden Kontaktelemente sind als gestanztes abgekantetes Metallteil ausgeführt. Jedes Kontaktelement zur automatischen Leiterkontaktierung 34 umfaßt zwei Schenkel 35, 36, die parallel in einem mittleren Abstand zueinander angeordnet sind, der genauso groß wie, oder vorzugsweise geringfügig kleiner als der Durchmesser der Leiter 20a, 20b, 20c der Leitungsdrähte 13a, 13b, 13c ist. Die Kontaktelemente 34 sind an den beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Grundplatte 33 befestigt und annähernd senkrecht zur Ebene der Grundplatte 33 ausgerichtet.
Fig. 7 zeigt das Profil der Kontaktelemente zur automatischen Leiterkontaktierung 34. Am freien Ende der beiden einander gegenüberliegenden Schenkel 35 und 36 ist jeweils eine Spitze 37, 38 ausgebildet, die ein Eindringen der genannten Elemente in die die Leiter des Leitungsdrahts umgebende Isolation ermöglicht. An diese Spitze schließt sich ein eingezogener Abschnitt 39, 40 an, der zusammen mit dem entsprechenden Abschnitt des anderen Schenkels einen leicht verbreiterten Bereich 41 in dem durch die beiden Schenkel 35 und 36 definierten Spalt bildet.
Die Fig. 8 und 9 zeigen die Funktion der Kontaktelemente 34 in einer Anfangs- bzw. einer Endphase der Verwendung des Anschlußverbinders. Bei der in Fig. 8 dargestellten Phase wird angenommen, daß die äußere Isolation des Kabels bereits von den Spitzen 37, 38 durchstoßen wurde, die darüber hinaus bereits in die den Leiter 20a des Leitungsdrahts 13a umgebende Isolation eingedrungen sind. Die Innenränder dieser Spitzen gelangen in Kontakt mit dem Leiter, wodurch die beiden Schenkel 37, 38 des Kontaktelements 34 bei fortgesetzter Kraftausübung durch den Bediener, d. h. fortgesetztem Herunterdrücken des dieses Kontaktelement tragenden Deckels auf den Sockel des Anschlußverbinders, leicht gespreizt werden. Fig. 9 zeigt, daß diese Relativbewegung zwischen dem Leiter 20a und dem Kontaktelement 34 dazu führt, daß dieser Leiter leicht verformt wird und schließlich in den, mit Bezug auf Fig. 7 beschriebenen, verbreiterten Bereich 41 gelangt. Aufgrund dieser Verformung und des Vorhandenseins des verbreiterten Bereichs erfolgt die elektrische Kontaktgebung zwischen dem Kontaktelement und dem Leiter in zufriedenstellender Weise, ohne daß eine vorausgehende Abisolierung erforderlich wäre.
Die Verbindungsklauen bestehen vorteilhaft aus einem elektrisch leitenden Material, wie beispielsweise einer Aluminium-Beryllium-Legierung, die einen guten Kompromiß zwischen Elastizität und Fließfestigkeit darstellt.
Der Zusammenbau von Deckel und Sockel, der zeitgleich mit der automatischen Kontaktierung der elektrischen Leitungsdrähte abläuft, erfolgt mit Hilfe einer Spezialzange. Der Anschlußverbinder kann mit verschiedenen Klemmen ausgerüstet sein. Dabei kann es sich um Schraub-, Löt-, Crimpklemmen usw. handeln.
Der Hauptvorteil dieses Anschlußverbinders liegt darin, daß er an einer beliebigen Stelle des Kabels angebracht und eine elektrische Verbindung an diesem Kabel wirksam, schnell und sicher hergestellt werden kann, ohne irgendwelche Eingriffe am Kabel selbst vornehmen zu müssen.
Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, sondern kann auf unterschiedliche Weise abgewandelt oder in ifir den Fachmann offensichtlichen Varianten ausgestaltet werden.

Claims

1. Anschlußverbinder mit automatischer Leiterkontaktierung für ein Flachkabel mit mehreren, in einer Umhüllung angeordneten, isolierten elektrischen Leitungsdrähten oder blanken Leitern, der einen Sockel (11), einen Deckel (12), welcher dazu dient, auf den genannten Sockel aufgesetzt zu werden, sowie Verbindungsklauen (19) umfaßt, deren Anzahl mindestens der Anzahl der isolierten elektrischen Leitungsdrähte (13a, 13b, 13c) bzw. blanken Leiter entspricht, wobei diese Verbindungsklauen im Innern eines durch den Sockel und den Deckel definierten, zur Aufnahme des genannten Flachkabels (13) dienenden Raums angeordnet sind und mindestens ein Kontaktelement zur automatischen Kontaktierung (34) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Verbindungsklauen (19) im Innern des Deckels (12) angeordnet sind und jede Verbindungsklaue eine Grundplatte (33) mit zwei Kontaktelementen zur automatischen Leiterkontaktierung (34) umfaßt, die jeweils zwei Schenkel (35, 36) aufweisen, welche parallel sowie in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der genauso groß wie oder geringfügig kleiner als der Durchmesser des Leiters (20a, 20b, 20c) des zugehörigen elektrischen Leitungsdrahts (13a, 13b, 13c) ist,

- jeder Schenkel (35, 36) des Kontaktelements zur automatischen Leiterkontaktierung (34) eine Spitze, die dazu ausgelegt ist, die den Leiter umgebende Isolation zu durchdringen, sowie einen eingezogenen Abschnitt (39, 40) aufweist, der zusammen mit dem zugehörigen Abschnitt des anderen Schenkels einen, zur Aufnahme des Leiters eines elektrischen Leitungsdrahts dienenden verbreiterten Bereich (41) bildet, in dem die elektrische Kontaktierung zwischen diesem Leiter und der zugehörigen Verbindungsklaue erfolgt.

2. Anschlußverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel und der Deckel jeweils durch Längserhebungen (16) bzw. Längsrippen (18) voneinander getrennte Hohlkehlen (15; 17) aufweisen, wobei diese Hohlkehlen (15; 17) dazu ausgelegt sind, paarweise zusammenzuwirken und einen der genannten elektrischen Leitungsdrähte aufzunehmen, und die Längserhebungen (16) bzw. Längsrippen (18) dazu ausgelegt sind, zusammenzuwirken und gegen die, zwischen den einzelnen Leitungsdrähten (13a, 13b, 13c) des Flachkabels (13) ausgebildeten Übergangsstege (14) geführt zu werden.

3. Anschlußverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsklauen (19) jeweils in eine Vertiefung (30) eingesetzt sind, die im Innern der genannten Hohlkehlen (17) durch Querwände (32) begrenzt ist.

4. Anschlußverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsklauen (19) aus einem gestanzten, abgekanteten Metallteil bestehen.

5. Anschlußverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (11) zwei hochgezogene Seitenränder (21) mit jeweils mindestens einer Mittelausnehmung (22) und der Deckel (12) zwei seitliche Verlängerungsansätze (23) aufweist, die dazu dienen, in die zugehörigen Mittelausnehmungen (22) des Sockels einzugreifen.

6. Anschlußverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hochgezogenen Seitenränder (21) des Sockels als U-förmige Rahmen (24) ausgebildet sind, deren obere Streben (25) dazu dienen, mit am Deckel ausgebildeten Vorsprüngen (26) zusammenzuwirken, um eine lagestabile Befestigung dieses Deckels auf dem Sockel zu gewährleisten.

7. Anschlußverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die am Deckel (12) ausgebildeten genannten Vorsprünge (26) eine Schräge (26a) aufweisen, die eine Angriffsfläche darstellt, um mit abgeschrägten Kanten (25a) der oberen Streben (25) der als Rahmen (24) ausgebildeten hochgezogenen Ränder (21) des Sockels zusammenzuwirken.