DE102023110418A1

DE102023110418A1 - Kabelschuhvorrichtung

Info

Publication number: DE102023110418A1
Application number: DE102023110418.7A
Authority: DE
Inventors: Andreas Jakob; Sven Becker; Nelson SANTOS
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2022-04-27
Filing date: 2023-04-24
Publication date: 2023-11-02

Abstract

Erfindungsgemäß ist eine Kabelschuhvorrichtung vorgesehen. Diese umfasst eine Kabelschuheinrichtung mit einem Kontaktabschnitt, insbesondere einem Laschenabschnitt mit zumindest einer Lasche, zum Verbinden mit einem Endabschnitt eines Kabels bzw. einer Litze und einem Verbindungsabschnitt, und eine Schraubeneinrichtung zum Verbinden der Kabelschuhvorrichtung mit einem Trägerbauteil, wobei die Schraubeneinrichtung einen Verbindungsschaftabschnitt aufweist, und wobei der Verbindungsschaftabschnitt verliersicher mit dem Verbindungsabschnitt gekoppelt ist.

Description

Erfindungsgemäß sind eine Kabelschuhvorrichtung, ein Kabelschuhsystem, ein Verfahren zum Ausbilden einer Kabelschuhvorrichtung und eine Befestigungsanordnung vorgesehen.
Eine Schraube ist ein zylindrischer oder leicht kegeliger (konischer) Körper, in dessen Oberfläche ein Gewinde eingeschnitten oder -gewalzt ist. Bei Schaftschrauben (Schrauben mit Teilgewinde) ist nur ein Teil des Schafts mit einem Gewinde versehen. An einem ihrer Enden (bei der Schaftschraube am gewindefreien Ende) befindet sich in der Regel ein Schraubenkopf. Über das »Kinn« des Schraubenkopfes (die untere Ringfläche) erfolgt die Kraftübertragung auf das zu befestigende Bauteil. An einem Ende der Schraube (bei der Kopfschraube am Kopf) befindet sich der sogenannte Drehantrieb. Dieser besitzt eine passende Kontur für den Formschluss mit dem Werkzeug, meist ein Schraubendreher, ein Schraubenschlüssel oder auch Bit, mit dem die Schraube ein- und ausgedreht werden kann. Nebst dessen existieren auch Schrauben, die per Hand gedreht werden und am Kopf über eine Rändelung, Flügel oder einen Sterngriff oder vergleichbares (vgl. Blattschraube) verfügen.
Die beiden Hauptgruppen sind selbstschneidende Schrauben (leicht konisch, das Gegengewinde wird beim Eindrehen in das Werkstück aus Holz, Kunststoff, Metall oder Stein geschnitten) und Schrauben mit Regelgewinden (zylindrisch, das Gegengewinde wird bereits vor der Verschraubung in das Werkstück, meist Metall oder Kunststoff, geschnitten).
Eine mit einer Schraube hergestellte Verbindung ist in der Regel reversibel und lösbar.
Kabelschuhe ermöglichen in der Elektroinstallationstechnik ein elektrisches Verbinden von Leitungen oder Litzen durch Schrauben (Ring, Gabel), Stecken (Flachsteckverbinder) oder Buchsenklemmen (Stiftkabelschuhe) als Alternative zur Befestigung von Leitungen in Klemmen mittels Aderendhülsen.
Für die Schraubbefestigung von Litzenleitungen gibt es auch Crimpringe, in die die Litze ringförmig eingelegt ist. Ebenfalls dafür verwendbare Lötösen werden nicht als Kabelschuhe bezeichnet.
Als Ring oder Gabel ausgebildete Kabelschuhe dienen der Kontaktierung mit einer Schraube.
Bei Crimpkabelschuhen wird die Leiteraufnahme von einem Blech gebildet, das seitlich nach oben gebogen ist. Beim Crimpen wird dieser Bereich samt Leiterende in eine Crimpzange oder -maschine eingelegt. Diese biegt die Blechlaschen nach innen und unten auf das Leiterende, so dass sich ein nierenförmiger Querschnitt ergibt.
Oft sind zwei weitere Blechlaschen am Ende der Leiterisolierung vorhanden, damit sich dort auf die gleiche Weise eine Zugentlastung und ein Knickschutz herstellen lassen. Beide Crimp-Arbeitsgänge können entweder getrennt (Crimpzange mit nebeneinanderliegenden Gesenken) oder gleichzeitig ausgeführt werden. Im Crimpwerkzeug sind die Gesenke für beide Crimpungen hintereinander angeordnet.
Bei isolierten Crimpkabelschuhen liegt dieser Bereich unter einer Isolierstoff-Hülse, durch die die Presskraft wirkt. Beim Crimpen wird gleichzeitig das verlängerte Ende dieser Isolierstoffhülse um den isolierten Bereich der Leitung gepresst, so dass sich ein Knickschutz bildet. Die Isolierstoffhülse isolierter Kabelschuhe besitzt eine den Querschnitt kennzeichnende Farbe.
Presskabelschuhe besitzen eine dickere, beim Rohrkabelschuh geschlossene, hülsenförmige Leiteraufnahme, die mit einer Presszange verformt wird, so dass sich ein Kraft- und Formschluss mit dem Leiter bildet. Es gibt unterschiedliche Presszangen für bestimmte Querschnittsbereiche, da der Querschnitt der Hülse mit demjenigen des Leiters übereinstimmen muss und verschiedene Formen (sechseckiger Querschnitt oder ein bis zwei stumpfe Dorne, die die Hülse in der Mitte kegelartig auf den Leiter drücken).
Eine spezielle Bauform von Presskabelschuh in Kombination eines Steckers stellen die vor allem in der Autoelektrik üblichen Flachstecker in Kombination mit einem Presskabelschuh dar. Diese kostengünstige Bauform kommt in verschiedenen Größen sowohl als Stecker als auch Buchse vor und ermöglicht zu Servicezwecken das leichte Trennen einer elektrischen Verbindung. Diese Bauform ist umgangssprachlich auch unter dem registrierten Handelsnamen Faston bzw. als Faston-Stecker bekannt.
Presskabelschuhe werden für Kupferleiter, jedoch insbesondere auch bei Aluminiumleitern (große Querschnitte in Stromnetzen) eingesetzt.
In der DE 10 2020 204 129 B3 ist ein Kabelschuh zur Befestigung an einem Verbindungselement beschrieben. Dieser umfasst ein Kontaktierungselement mit einer Durchgangsöffnung für das Verbindungselement und ein Befestigungsteil, welches am Kontaktierungselement im Bereich der Durchgangsöffnung angeordnet ist, um die Befestigung am Verbindungselement mittels einer Montagebewegung herzustellen. Weiterhin soll das Befestigungsteil in einer Halterung aufgenommen sein, wobei die Halterung am Kontaktierungselement über wenigstens ein Haltemittel befestigt ist, um das Befestigungsteil am Kontaktierungselement gegen die Montagebewegung zu halten.
Aus der DE 10 2020 201 923 B3 geht ein Kabelschuh hervor. Dieser umfasst eine Anschlusshülse, eine an der Anschlusshülse angeordnete Anschlusslasche, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, und einem ersten Befestigungsmittel, wobei die Anschlusshülse einen Anschlusskanal zum Einführen eines Kabels aufweist, die Anschlusslasche eine Ausnehmung aufweist, die von einem Eingangsabschnitt der Ausnehmung an der Oberseite zu einem Ausgangsabschnitt der Ausnehmung an der Unterseite verläuft, das erste Befestigungsmittel unverlierbar in der Ausnehmung gehaltert ist, und wobei der Kabelschuh ferner eine Auflage mit einer Auflageöffnung um Durchführen eines zur Befestigung zu dem ersten Befestigungsmittel korrespondierenden zweiten Befestigungsmittels aufweist, wobei die Auflageöffnung an dem Ausgangsabschnitt der Ausnehmung angeordnet ist, wobei die Auflage zumindest einen Haltearm aufweist, der sich von der Auflage auf die Oberseite der Anschlusslasche erstreckt und auf der Oberseite der Anschlusslasche aufliegt, sodass die Auflage gegenüber der Anschlusslasche unverrutschbar und an der Anschlusslasche unverlierbar gehalten wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kabelschuhvorrichtung bereitzustellen, die eine Alternative zu bekannten Kabelschuhen bereitstellt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kabelschuhvorrichtung vorzusehen, die einfach aufgebaut ist.
Zudem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kabelschuhvorrichtung auszubilden, die sicher und zuverlässig im Betrieb ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kabelschuhvorrichtung vorzusehen, die einfach in der Benutzung ist und mit der eine positionsgenaue Verbindung herstellbar ist.
Eine oder mehrere Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1, 8, 9 und 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den davon abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist eine Kabelschuhvorrichtung vorgesehen. Diese umfasst
eine Kabelschuheinrichtung mit einem Kontaktabschnitt, insbesondere einem Laschenabschnitt mit zumindest einer Lasche, zum Verbinden mit einem Endabschnitt eines Kabels bzw. einer Litze und einem Verbindungsabschnitt, und
eine Schraubeneinrichtung zum Verbinden der Kabelschuhvorrichtung mit einem Trägerbauteil, wobei die Schraubeneinrichtung einen Verbindungsschaftabschnitt aufweist, und wobei der Verbindungsschaftabschnitt verliersicher mit dem Verbindungsabschnitt gekoppelt ist.
Um einen Kabelschuh mit einem Trägerbauteil zu verbinden, ist zumeist vorgesehen zunächst einen Schweißbolzen auf einem Trägerbauteil zu befestigen bzw. anzuschweißen. Ein solcher Schweißbolzen muss beim Beschichten des Trägerbauteils, beispielsweise einer Fahrzeugkarosserie in einem KTL-Bad, mit einer entsprechenden Abdeckkappe versehen werden. Nach dem Beschichten muss die Abdeckkappe wieder entfernt werden, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Kabelschuh bzw. einem damit verbundenen Kabel (beispielsweise einem Massekabel eines Kraftfahrzeugs) herstellen zu können. Anschließend wird der Kabelschuh über eine separate Mutter oder eine mit dem Kabelschuh gekoppelte Mutter auf den Schweißbolzen, insbesondere einem Gewindebolzen, befestigt.
Hierbei besteht die Gefahr, dass der Schweißbolzen, beispielsweise durch einen Benutzer, verbogen wird. Wenn dann im Anschluss daran ein entsprechender Kabelschuh mit einer Mutter auf den Gewindebolzen aufgeschraubt wird, ist es nicht mehr möglich, den Kabelschuh samt Kabel positionsgenau zu montieren.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass durch eine erfindungsgemäße Kabelschuhvorrichtung, bei der die Kabelschuheinrichtung über einen Verbindungsabschnitt verliersicher mit dem Verbindungsschaftabschnitt der Schraubeneinrichtung verbunden ist, die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden werden können.
Zunächst wird durch die erfindungsgemäße Kabelschuhvorrichtung eine Anbindung eines Kabels, bspw. eines Massekabels eines Kraftfahrzeuges, an einem Trägerbauteil hinsichtlich der Verfahrensschritte erheblich vereinfacht. Mit der erfindungsgemäßen Kabelschuhvorrichtung muss nicht nachträglich ein Schweißbolzen an einem Trägerbauteil befestigt werden. Es ist auch nicht mehr nötig, den Schweißbolzen vor dem Beschichten mit einer entsprechenden Abdeckkappe zu versehen und diese nach dem Beschichten wieder zu entfernen.
Die erfindungsgemäße Kabelschuhvorrichtung kann mittels der Schraubeneinrichtung einfach in eine Durchgangsöffnung eines Trägerbauteils eingeschraubt werden, wobei der Laschenabschnitt vorzugsweise vor der Montage der Kabelschuhvorrichtung mit einem Endabschnitt eines Kabels verbunden wird (gegebenenfalls ist auch eine nachträgliche Verbindung des Endabschnitts des Kabels mit dem Laschenabschnitt möglich).
Durch ein Gewinde der Schraubeneinrichtung kann bereits die Beschichtung im Bereich der Durchgangsöffnung des Trägerbauteils entfernt werden, sodass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Kabelschuheinrichtung und dem Trägerbauteil herstellbar ist.
Gegenüber bekannten Systemen, die einen Kabelschuh und eine Mutter aufweisen, die als separate Bauteile ausgebildet sind, ergibt sich zudem der Vorteil, dass die erfindungsgemäße Kabelschuhvorrichtung als ein einziges Bauteil ausgebildet ist, sodass keine zwei unterschiedlichen Bauteile vorgehalten werden müssen, wobei die Gefahr besteht, dass eines der beiden Bauteile verloren geht. Zudem benötigt die erfindungsgemäße Kabelschuhvorrichtung einen geringeren Platz beim Lagern.
Insbesondere ist die erfindungsgemäße Kabelschuhvorrichtung einfach aufgebaut und schließt durch den Aufbau eine Fehlbenutzung durch den Benutzer aus.
Dadurch, dass die Kabelschuhvorrichtung eine Schraubeneinrichtung aufweist, die in eine Durchgangsöffnung eines Trägerbauteils einbringbar ist, besteht auch nicht mehr die Gefahr, dass ein Benutzer einen Schweißbolzen umbiegt und sich die Kabelschuhvorrichtung nicht positionsgenau montieren lässt bzw. schief montiert wird.
Gegenüber bekannten Systemen können somit Bauteile eingespart werden, insbesondere sind keine Schweißbolzen und entsprechende Abdeckkappen mehr notwendig. Auch kann dadurch der gesamte Prozess von der Herstellung bis zur Montage erheblich vereinfacht werden, da entsprechende Schweißbolzen und Abdeckkappen nicht mehr verpackt bzw. eingeschweißt, disponiert und gelagert werden müssen.
Zudem wird eine positionsgenaue Montage sichergestellt, da Fehlerquellen wie das Anschweißen des Schweißbolzens an einem Trägerbauteil und auch ein Schiefstand eines Bolzens während des Einschweißens oder durch eine nachträgliche Krafteinwirkung sicher und zuverlässig vermieden werden.
Weiterhin ist die erfindungsgemäße Kabelschuhvorrichtung auch ressourcenschonend, da die Abdeckkappen komplett eingespart werden. Es werden auch keine Schweißbolzen mehr benötigt, was in der Regel auch eine Gewichtsreduzierung der erfindungsgemäßen Kabelschuhvorrichtung gegenüber einem System bestehend aus einem Schweißbolzen und einer Mutter bewirkt.
Die Kabelschuhvorrichtung ermöglicht ein elektrisches Verbinden von Leitungen oder Litzen mit einem Trägerbauteil mittels der Schraubeneinrichtung.
Der Kontaktabschnitt bzw. der Laschenabschnitt kann als Crimpring, in den die Litze ringförmig eingelegt ist ausgebildet sein.
Zudem kann der Kontaktabschnitt bzw. der Laschenabschnitt als Lötöse ausgebildet sein.
Weiterhin kann der Kontaktabschnitt bzw. der Laschenabschnitt nach Art eines Crimpkabelschuhs ausgebildet sein, sodass eine Leiteraufnahme von einem Blech gebildet wird, das seitlich nach oben gebogen ist. Beim Crimpen wird dieser Bereich samt Leiterende in eine Crimpzange oder -maschine eingelegt. Diese biegt die Blechlaschen nach innen und unten auf das Leiterende, so dass sich ein nierenförmiger Querschnitt ergibt.
Zudem können zwei weitere Blechlaschen im Bereich eines Endes einer Leiterisolierung vorhanden sein, damit sich dort auf die gleiche Weise eine Zugentlastung und ein Knickschutz herstellen lassen.
Bei einer Ausgestaltung des Kontaktabschnittes bzw. des Laschenabschnittes nach Art eines isolierten Crimpkabelschuhs liegt dieser Bereich unter einer Isolierstoff-Hülse, durch die die Presskraft wirkt. Beim Crimpen wird gleichzeitig das verlängerte Ende dieser Isolierstoffhülse um den isolierten Bereich der Leitung gepresst, so dass sich ein Knickschutz bildet.
Der Kontaktabschnitt bzw. der Laschenabschnitt kann auch nach Art eines Presskabelschuhs ausgeführt sein. Diese besitzen eine dickere, bei einem Rohrkabelschuh geschlossene, hülsenförmige Leiteraufnahme, die mit einer Presszange verformt wird, so dass sich ein Kraft- und Formschluss mit dem Leiter bildet.
Der Verbindungsabschnitt kann eine Durchgangsöffnung aufweisen, in der der Verbindungsschaftabschnitt der Schraubeneinrichtung drehbar gelagert und aufgenommen ist.
Durch die drehbare Lagerung des Verbindungsschaftabschnittes der Schraubeneinrichtung in der Durchgangsöffnung kann die Kabelschuheinrichtung in beliebiger Orientierung positioniert werden.
Der Verbindungsabschnitt kann in Axialrichtung der Schraubeneinrichtung in etwa ortsfest auf dem Verbindungsschaftabschnitt der Schraubeneinrichtung gelagert sein.
Auf diese Weise ist die Kabelschuheinrichtung verliersicher mit der Schraubeneinrichtung verbunden und es ergeben sich immer gleiche Vormontage- und Montagestellungen in Axialrichtung.
Der Laschenabschnitt kann eine oder zwei oder drei oder vier oder mehr Laschen aufweisen, die durch Umbiegen oder Vercrimpen mit einem Endabschnitt eines Kabels verbindbar sind.
Die zumindest eine Lasche kann sich in etwa orthogonal zur Axialrichtung der Schraubeneinrichtung erstrecken.
Das bedeutet, ein Endabschnitt eines Kabels ist dann in etwa tangential zu der Schraubeneinrichtung angeordnet.
Vorzugsweise kann jedoch vorgesehen sein, dass sich die zumindest eine Lasche in etwa tangential zur Schraubeneinrichtung erstreckt.
Auf diese Weise wird dann ein Ende eines Kabels bzw. eine Längsrichtung des Kabels orthogonal zur Axialrichtung der Schraubeneinrichtung erstreckt.
Auf diese Weise werden verschiedene Verbindungsmöglichkeiten eines Endes eines Kabels mit der erfindungsgemäßen Kabelschuhvorrichtung ausgebildet, die je nach Platzbedarf und/oder Montageraum ausgebildet werden können.
Der Laschenabschnitt kann vorzugsweise einen Basissteg aufweisen, der mit dem Verbindungsabschnitt verbunden ist, und wobei die eine oder die mehreren Laschen sich in etwa orthogonal zum Basissteg in einer Ebene orthogonal zur Axialrichtung erstrecken.
Die zumindest eine Lasche kann auf einer Seite des Basisstegs oder es können zumindest zwei Laschen oder mehr Laschen auf, insbesondere einander diametral, gegenüberliegenden Seiten des Basisstegs angeformt sein.
Auf diese Weise lässt sich ein Ende eines Kabels mittels Umbiegen bzw. Verpressen bzw. Vercrimpen sicher und zuverlässig mit der Kabelschuhvorrichtung verbinden.
Wenn lediglich eine Lasche auf einer Seite bzw. wenn lediglich mehrere Laschen auf einer Seite des Basisstegs angeordnet sind, beträgt die Länge einer Lasche in etwa den Umfang eines zu befestigenden Kabelabschnitts bzw. einer entsprechenden Litze.
Wenn auf zwei einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Basisstegs Laschen angeformt sind, entspricht die Länge einer solchen Lasche in etwa der Hälfte des Umfangs eines zu befestigenden Endes eines Kabels bzw. einer Litze.
Die Kopplung des Verbindungsabschnittes der Kabelschuheinrichtung mit der Schraubeneinrichtung kann hergestellt sein durch Anwalzen des Verbindungsabschnitts an dem Verbindungsschaftabschnitt.
Alternativ kann die Kopplung auch hergestellt sein durch Vercrimpen oder Verpressen des Verbindungsabschnitts mit dem Kabelschuh. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Schraubenkopf einen radial umlaufenden Steg aufweist und entsprechende Laschen des Verbindungsabschnittes diesen Steg umschließen, vorzugsweise derart, dass der Schraubenkopf drehbar in der Kabelschuheinrichtung aufgenommen ist.
Alternativ kann auch eine strukturierte Verbindung mit zumindest einem Steg oder einer Lasche oder einem Rastelement oder korrespondierend ausgebildeten Verbindungsmitteln zwischen dem Verbindungsschaftabschnitt der Schraubeneinrichtung und der Kabelschuheinrichtung vorgesehen sein.
Alternativ kann der Verbindungsabschnitt im Bereich der Durchgangsöffnung derart konisch, insbesondere sich konisch verjüngend, ausgebildet sein, dass ein Durchmesser der Durchgangsöffnung größer ist als ein Durchmesser des Schraubenschaftes, insbesondere eines Gewindeabschnitts des Schraubenschafts, wobei der Verbindungsabschnitt nach einem Anordnen auf dem Verbindungsschaftabschnitt derart verpresst wird, dass der Verbindungsabschnitt in etwa ebenflächig ausgebildet ist, wobei sich der Durchmesser der Durchgangsöffnung beim Verpressen des Verbindungsabschnitts reduziert.
Diese Kopplungsverfahren werden vorzugsweise direkt bzw. unmittelbar bei der Herstellung der Kabelschuhvorrichtung ausgeführt. Denkbar ist jedoch auch, dass diese zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise bei einem Benutzer bzw. Kunden, erfolgen.
Durch die vorstehend beschriebenen Varianten der Herstellung bzw. Kopplung ist die Schraubeneinrichtung verliersicher und/oder drehbar in der Durchgangsöffnung des Verbindungsabschnittes aufgenommen.
Weiterhin kann die Schraubeneinrichtung in Axialrichtung einen Schraubenkopf mit einem Antrieb, insbesondere einem Drehantrieb, einem Schraubenschaft mit dem Verbindungsschaftabschnitt und einem Gewindeabschnitt mit einem Gewinde oder einem doppelgängigen Gewinde umfassen.
Ein doppelgängiges Gewinde ist dahingehend vorteilhaft, dass das Drehmoment für die gleiche Vorspannkraft wie bei einem normalen Gewinde deutlich höher ist und sich die Kabelschuhvorrichtung dadurch leichter montieren lässt.
Der Verbindungsschaftabschnitt weist vorzugsweise einen geringeren Durchmesser auf als der Gewindeabschnitt.
Dann ist im Schraubenschaft eine radial umlaufende Nut ausgebildet, die den Verbindungsschaftabschnitt ausbildet, sodass die Kabelschuheinrichtung mit ihrem Verbindungsabschnitt in Axialrichtung in etwa ortsfest gelagert und drehbar aufgenommen ist.
Zudem kann das Gewinde selbstschneidend ausgebildet sein und/oder eine lackverdrängende Kontur aufweisen.
Auf diese Weise muss dann im Trägerbauteil kein korrespondierend ausgebildetes Gewinde oder eine entsprechende Mutter vorgesehen, insbesondere angeformt, werden und die Beschichtung wird vom Trägerbauteil beim Verbinden der Kabelschuhvorrichtung mit einem Trägerbauteil selbsttätig entfernt, sodass eine elektrische Verbindung zwischen dem Kabel und dem Trägerbauteil in einem einzigen Arbeitsschritt herstellbar ist.
Im Bereich zwischen dem Schraubenkopf, der Schraubeneinrichtung und dem Verbindungsabschnitt der Kabelschuheinrichtung kann eine Unterlegscheibe auf dem Verbindungsschaftabschnitt angeordnet sein.
Durch das Vorsehen einer entsprechenden Unterlegscheibe wird eine Drehbewegung der Kabelschuheinrichtung durch eine Betätigung des Antriebs der Schraubeneinrichtung sicher und zuverlässig verhindert.
Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Ausbilden einer vorstehend beschriebenen Kabelschuhvorrichtung vorgesehen, wobei eine Kopplung eines Verbindungsabschnitts der Kabelschuheinrichtung mit einer Schraubeneinrichtung hergestellt ist durch:

- Anwalzen des Verbindungsabschnittes an den Verbindungsschaftabschnitt, oder durch
- Vercrimpen oder Verpressen des Verbindungsabschnitts mit dem Kabelschuh, oder durch
- eine konturierte Verbindung mit zumindest einem Steg oder einer Lasche oder einem Rastelement oder korrespondierend ausgebildeten Verbindungsmitteln, oder dadurch,
- dass der Verbindungsabschnitt im Bereich der Durchgangsöffnung derart konisch, insbesondere sich konisch verjüngend, ausgebildet ist, dass ein Durchmesser der Durchgangsöffnung größer als ein Durchmesser des Schraubenschafts, insbesondere eines Gewindeabschnitts des Schraubenschaftes, ist, wobei zunächst der Verbindungsabschnitt auf dem Verbindungsschaftabschnitt angeordnet wird, und anschließend der Verbindungsschaftabschnitt derart verpresst wird, dass der Verbindungsabschnitt in etwa ebenflächig ausgebildet ist, wobei sich der Durchmesser der Durchgangsöffnung beim Verpressen des Verbindungsabschnitts reduziert.

Auf diese Weise ist die Schraubeneinrichtung dann verliersicher und/oder drehbar in der Durchgansöffnung des Verbindungsabschnittes aufgenommen.
Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Kabelschuhsystem vorgesehen. Dieses umfasst
eine Kabelschuheinrichtung mit einem Kontaktabschnitt, insbesondere einem Laschenabschnitt mit zumindest einer Lasche, zum Verbinden mit einem Endabschnitt eines Kabels und einem Verbindungsabschnitt, und
eine Schraubeneinrichtung, mit einem Verbindungsschaftabschnitt, wobei der Verbindungsschaftabschnitt verliersicher mit dem Verbindungsabschnitt koppelbar ist, wobei die Kopplung zwischen dem Verbindungsabschnitt und der Schraubeneinrichtung gemäß einem der vorstehenden Verfahren zum Ausbilden einer Kabelschuhvorrichtung hergestellt ist.
Zudem ist erfindungsgemäß eine Befestigungsanordnung vorgesehen, bei der die vorstehend beschriebene Kabelschuhvorrichtung mittels der Schraubeneinrichtung mit einer Durchgangsöffnung eines Trägerbauteils verbunden ist.
Die Durchgangsöffnung kann dabei kegel- bzw. muldenförmig ausgebildet sein oder es kann eine zylindrische Durchgangsöffnung vorgesehen sein.
Weiterhin kann die Durchgangsöffnung ein korrespondierend zum Gewindeabschnitt (Außengewinde) der Schraubeneinrichtung ausgebildetes Innengewinde aufweisen. Alternativ kann am Trägerbauteil auch eine Mutter auf der der Kabelschuhvorrichtung gegenüberliegenden Seite des Trägerbauteils vorgesehen sein. Diese Mutter kann entweder als separat ausgebildetes Bauteil oder aber mit dem Trägerbauteil verbunden sein.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, des erfindungsgemäßen Kabelschuhsystems und der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung entsprechen analog den vorstehend anhand der Kabelschuhvorrichtung aufgezeigten Vorteilen.
Die erfindungsgemäße Kabelschuhvorrichtung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Diese zeigen in:

1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kabelschuhvorrichtung,
2 eine perspektivische Darstellung einer Kabelschuheinrichtung der Kabelschuhvorrichtung,
3 eine Seitenansicht der Kabelschuhvorrichtung und eines Trägerbauteils im nicht montierten Zustand,
4 die Darstellung aus 3 im montierten Zustand,
5 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Kopplung zwischen der Kabelschuheinrichtung und einer Schraubeneinrichtung der Kabelschuhvorrichtung im nicht gekoppelten Zustand, und
6 die Darstellung aus 5 im gekoppelten Zustand.

Eine erfindungsgemäße Kabelschuhvorrichtung 1 wird im Folgenden anhand eines ersten Ausführungsbeispiels näher beschrieben (1 bis 4).
Die Kabelschuhvorrichtung 1 weist eine Kabelschuheinrichtung 2 und eine Schraubeneinrichtung 3 auf.
Die Kabelschuheinrichtung 2 ist ein plattenförmiges bzw. ebenflächiges Bauteil und aus einem elektrisch leitenden Material, wie zum Beispiel Kupfer, ausgebildet. Die Kabelschuheinrichtung 2 kann auch mit einer entsprechenden Beschichtung, beispielsweise Silber, versehen sein, um die elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen und entsprechende Übergangswiderstände zu reduzieren.
Weiterhin weist die Kabelschuheinrichtung 2 einen in etwa kreisringförmigen Verbindungsabschnitt 4 auf. Im Verbindungsabschnitt 4 ist eine Durchgangsöffnung 5 zum Aufnehmen der Schraubeneinrichtung 3 ausgebildet.
An dem Verbindungsabschnitt 4 ist einstückig ein Kontakt- bzw. Laschenabschnitt 6 angeformt.
Der Laschenabschnitt 6 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Basissteg 7, an dem auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten jeweils zwei Laschen 8 angeformt sind. Bei dieser baulichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Ende eines Kabels oder eine Litze in einem im Laschenabschnitt befestigten Zustand beispielsweise durch Verpressen oder Vercrimpen orthogonal zu einer Axialrichtung 9 der Durchgangsöffnung angeordnet ist.
Alternativ kann der Laschenabschnitt 6 auch derart ausgebildet sein, dass ein im Laschenabschnitt befestigtes Kabel in etwa tangential zur Axialrichtung 9 bzw. zur Schraubeneinrichtung 3 angeordnet ist.
Erfindungsgemäß umfasst der Laschenabschnitt zumindest eine Lasche. Der Laschenabschnitt kann jedoch auch den Basissteg 7 und eine oder zwei oder drei oder vier oder mehr daran ein- oder beidseitig einstückig angeformte Laschen 8 aufweisen.
Die Schraubeneinrichtung 3 umfasst in Axialrichtung 9 einen Schraubenkopf 10 mit einem Antrieb 11, einen Verbindungsschaftabschnitt 12 und einen Gewindeabschnitt 13.
Der Verbindungsschaftabschnitt 12 weist gegenüber dem Gewindeabschnitt einen reduzierten Querschnitt auf bzw. ist als eine radial umlaufende Nut ausgebildet.
Die Durchgangsöffnung 5 des Verbindungsabschnitts 4 der Kabelschuheinrichtung 2 ist radial umlaufend um den Verbindungsschaftabschnitt 12 der Schraubeneinrichtung 3 angeordnet.
Ein Gewinde des Gewindeabschnitts 13 ist vorzugsweise als doppelgängiges Gewinde bzw. als Doppelganggewinde ausgebildet. Alternativ kann auch ein normales Gewinde vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist das Gewinde als selbstschneidendes Gewinde ausgeführt.
Es kann auch ein nicht selbstschneidendes Gewinde vorgesehen sein, sodass noch eine Mutter zum Befestigen der Kabelschuhvorrichtung 1 notwendig ist.
Insbesondere ist das Gewinde des Gewindeabschnitts 13 lackverdrängend und/oder lackschneidend und/oder selbstschneidend (mit entsprechender Gewindekontur) ausgeführt.
Im Bereich zwischen dem Schraubenkopf 10 und dem Verbindungsabschnitt 4 kann eine Unterlegscheibe 14 angeordnet sein.
Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ausbilden der Kabelschuhvorrichtung 1 beschrieben.
Eine axiale in etwa ortsfest und/oder verliersichere und/oder drehbare Kopplung zwischen dem Verbindungsabschnitt 4 der Kabelschuheinrichtung 2 und dem Verbindungsschaftabschnitt 12 der Schraubeneinrichtung 3 kann durch Anwalzen des Verbindungsabschnittes 4 an dem Verbindungsschaftabschnitt 12 hergestellt sein.
Alternativ kann die Kopplung auch durch Verpressen hergestellt sein (5 und 6). Dabei ist vorgesehen, dass der Verbindungsabschnitt 4 der Kabelschuheinrichtung 2 konisch ausgebildet ist, und die Durchgangsöffnung 5 begrenzt.
Die Durchgangsöffnung 5 weist dabei zunächst einen Durchmesser auf, der größer dem Durchmesser des Gewindeabschnittes 13 der Schraubeneinrichtung 3 ist.
Dann wird die Kabelschuheinrichtung 2 bzw. deren Durchgangsöffnung 5 über den Gewindeabschnitt 13 auf dem Verbindungsabschnitt 12 angeordnet.
Anschließend wird der Verbindungsabschnitt derart verpresst, dass der Verbindungsabschnitt 4 in etwa ebenflächig ausgebildet ist, wobei sich der Durchmesser der Durchgangsöffnung 5 beim Verpressen des Verbindungsabschnitts reduziert, sodass die Kabelschuheinrichtung 2 über die Durchgangsöffnung verliersicher und/oder in Axialrichtung ortsfest und/oder drehbar auf dem Verbindungsschaftabschnitt 12 der Schraubeneinrichtung 3 angeordnet ist.
Gemäß weiteren alternativen Ausgestaltungen zur Herstellung der Kopplung des Verbindungsabschnitts der Kabelschuheinrichtung mit der Schraubeneinrichtung kann auch ein einfaches Vercrimpen oder Verpressen des Verbindungsabschnitts mit der Kabelschuheinrichtung vorgesehen sein.
Dabei kann beispielsweise der Schraubenkopf 10 einen radial umlaufenden Steg bzw. einen Flansch aufweisen, wobei an der Kabelschuheinrichtung benachbart zur Durchgangsöffnung radial umlaufend und gleich beabstandet voneinander, z.B. vier, Laschen angeformt sind, die dann entsprechen um den Flansch bzw. Steg umgebogen werden, um die Kabelschuheinrichtung 2 auf dem Verbindungsschaftabschnitt 12 der Schraubeneinrichtung anzuordnen.
Ebenfalls alternativ können im Bereich der Durchgangsöffnung 9 der Kabelschuheinrichtung und/oder am Verbindungsschaftabschnitt der Schraubeneinrichtung Konturen oder ein oder mehrere Stege oder Laschen oder Rastelemente oder korrespondierend ausgebildete Verbindungsmittel vorgesehen sein, um die Kabelschuheinrichtung mit der Schraubeneinrichtung zu verbinden.
Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Kabelschuhsystem vorgesehen.
Dieses Kabelschuhsystem umfasst eine Kabelschuheinrichtung 2 mit einem Laschenabschnitt 6 mit zumindest einer Lasche 8 und einer Schraubeneinrichtung 3 mit einem Verbindungsschaftabschnitt, wobei der Verbindungsschaftabschnitt verliersicher mit dem Verbindungsabschnitt koppelbar ist, wobei die Kopplung zwischen dem Verbindungsabschnitt und der Schraubeneinrichtung mit einem der vorstehend ausgeführten Verfahren hergestellt ist.
Somit kann auch erfindungsgemäß vorgesehen sein, die Kabelschuhvorrichtung zweiteilig ausgebildet ist, sodass die Kabelschuheinrichtung und die Schraubeneinrichtung als separate Bauteile vorgesehen sind, die dann bspw. erst bei einem Benutzer oder einem Kunden mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kabelschuhvorrichtung zusammengebaut werden.
Weiterhin ist erfindungsgemäß eine Befestigungsanordnung 15 vorgesehen (3 und 4). Dieses Befestigungsanordnung umfasst die vorstehend beschriebene Kabelschuhvorrichtung und ein Trägerbauteil 16 mit einer entsprechenden Durchgangsöffnung 17.
Dabei ist die Kabelschuhvorrichtung über den Gewindeabschnitt 19 mit der Durchgangsöffnung 17 des Trägerbauteils 16 verbunden.
Das Gewinde des Gewindeabschnitts 13 ist dabei selbstschneidend und lackverdrängend bzw. lackschneidend ausgebildet, sodass die erfindungsgemäße Kabelschuhvorrichtung in einem Arbeitsgang montierbar ist und gleichzeitig eine Verbindung zwischen einem im Laschenabschnitt 6 aufgenommenen Ende eines Kabels bzw. einer Litze (nicht dargestellt) und dem Trägerbauteil hergestellt ist.
Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Kabelschuhvorrichtung auch für andere ähnlich aufgebaute Anwendungen geeignet, bei denen eine leitende Verbindung zwischen zwei Komponenten hergestellt werden soll.
Bezugszeichenliste

1: Kabelschuhvorrichtung
2: Kabelschuheinrichtung
3: Schraubeneinrichtung
4: Verbindungsabschnitt
5: Durchgangsöffnung
6: Laschenabschnitt
7: Basissteg
8: Lasche
9: Axialrichtung
10: Schraubenkopf
11: Antrieb
12: Verbindungsschaftabschnitt
13: Gewindeabschnitt
14: Unterlegscheibe
15: Befestigungsanordnung
16: Trägerbauteil
17: Durchgangsöffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102020204129 B3 [0014]
DE 102020201923 B3 [0015]

Claims

Kabelschuhvorrichtung (1) umfassend eine Kabelschuheinrichtung (2) mit einem Kontaktabschnitt, insbesondere einem Laschenabschnitt (6), mit zumindest einer Lasche zum Verbinden mit einem Endabschnitt eines Kabels und einem Verbindungsabschnitt (4), und eine Schraubeneinrichtung (3) zum Verbinden der Kabelschuhvorrichtung (1) mit einem Trägerbauteil (16), wobei die Schraubeinrichtung (3) einen Verbindungsschaftabschnitt (12) aufweist, und wobei der Verbindungsschaftabschnitt (12) verliersicher mit dem Verbindungsabschnitt (4) gekoppelt ist.
Kabelschuhvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (4) eine Durchgangsöffnung (17) aufweist in der der Verbindungsschaftabschnitt (12) der Schraubeneinrichtung (3) drehbar gelagert und aufgenommen ist.
Kabelschuhvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (4) in Axialrichtung der Schraubeneinrichtung (3) in etwa ortsfest auf dem Verbindungsschaftabschnitt (12) der Schraubeneinrichtung (3) gelagert ist.
Kabelschuhvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Laschenabschnitt (6) eine oder zwei oder drei oder vier oder mehr Laschen (8) aufweist, die durch Umbiegen bzw. Vercrimpen mit einem Endabschnitt eines Kabels verbindbar sind, wobei sich die zumindest eine Lasche (8) in etwa orthogonal zur Axialrichtung der Schraubeneinrichtung (3) erstreckt, oder wobei sich die zumindest eine Lasche (8) in etwa tangential zur Schraubeneinrichtung (3) erstreckt, und/oder wobei der Laschenabschnitt (6) vorzugsweise einen Basissteg (7) aufweist, der mit dem Verbindungabschnitt (4) verbunden ist, und wobei die eine oder die mehreren Laschen (8) sich in etwa orthogonal zum Basissteg (7) in einer Ebenen orthogonal zur Axialrichtung (9) erstrecken und/oder wobei die zumindest eine Lasche (8) auf einer Seite des Basisstegs (7) oder auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Basisstegs (7) angeformt ist.
Kabelschuhvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung des Verbindungsabschnittes (4) der Kabelschuheinrichtung (1) mit der Schraubeneinrichtung (3) hergestellt ist durch - Anwalzen des Verbindungsabschnittes (4) an den Verbindungsschaftabschnitt (12), oder durch - Vercrimpen oder Verpressen des Verbindungsabschnitts (4) mit dem Kabelschuh, oder durch - eine konturierte Verbindung mit zumindest einem Steg oder einer Lasche (8) oder einem Rastelement oder korrespondierend ausgebildeten Verbindungsmitteln, oder dadurch, - dass der Verbindungsabschnitt (4) im Bereich der Durchgangsöffnung (17) derart konisch, insbesondere sich konisch verjüngend, ausgebildet ist, dass ein Durchmesser der Durchgangsöffnung (17) größer als ein Durchmesser des Schraubenschaftes, insbesondere eines Gewindeabschnitts (13) des Schraubenschafts ist, wobei der Verbindungsabschnitt (4) nach einem Anordnen auf dem Verbindungsschaftabschnitt (12) derart verpresst wird, dass der Verbindungsabschnitt (4) in etwa ebenflächig ausgebildet ist, wobei sich der Durchmesser der Durchgangsöffnung (5) beim Verpressen des Verbindungsabschnittes (4) reduziert, sodass die Schraubeinrichtung (3) verliersicher und/oder drehbar in der Durchgangsöffnung (17) des Verbindungsabschnittes (4) aufgenommen ist.
Kabelschuhvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubeinrichtung (3) in Axialrichtung (9) umfasst einen Schraubenkopf (10) mit einem Antrieb (11), einen Schraubenschaft mit dem Verbindungsschaftabschnitt (12) und einem Gewindeabschnitt (13) mit einem Gewinde oder einem doppelgängigen Gewinde, wobei der Verbindungsschaftabschnitt (12) vorzugsweise einen geringeren Durchmesser aufweist als der Gewindeabschnitt (13) und/oder wobei der Verbindungsschaftabschnitt (12) gewindefrei ausgebildet ist, wobei das Gewinde vorzugsweise selbstschneidend ausgebildet ist und/oder eine lackverdrängende Kontur aufweist.
Kabelschuhvorrichtung (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zwischen dem Schraubenkopf (10) der Schraubeneinrichtung (3) und dem Verbindungsabschnitt (4) der Kabelschuheinrichtung (2) eine Unterlegscheibe (14) auf dem Verbindungsschaftabschnitt (12) der Schraubeneinrichtung (3) angeordnet ist, um eine Drehbewegung der Kabelschuheinrichtung (2) bei der Montage zu verhindern.
Verfahren zum Ausbilden einer Kabelschuhvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Kopplung eines Verbindungsabschnittes (4) der Kabelschuheinrichtung (1) mit einer Schraubeneinrichtung (3) hergestellt ist durch - Anwalzen des Verbindungsabschnittes (4) an den Verbindungsschaftabschnitt (12), oder durch - Vercrimpen oder Verpressen des Verbindungsabschnitts (4) mit der Kabelschuheinrichtung (2, oder durch - eine konturierte Verbindung mit zumindest einem Steg oder einer Lasche (8) oder einem Rastelement oder korrespondierend ausgebildeten Verbindungsmitteln, oder dadurch, - dass der Verbindungsabschnitt (4) im Bereich der Durchgangsöffnung (17) derart konisch, insbesondere sich konisch verjüngend, ausgebildet ist, dass ein Durchmesser der Durchgangsöffnung (17) größer als ein Durchmesser des Schraubenschaftes, insbesondere eines Gewindeabschnitts (13) des Schraubenschafts ist, wobei der Verbindungsabschnitt (4) nach einem Anordnen auf dem Verbindungsschaftabschnitt (12) derart verpresst wird, dass der Verbindungsabschnitt (4) in etwa ebenflächig ausgebildet ist, wobei sich der Durchmesser der Durchgangsöffnung (17) beim Verpressen des Verbindungsabschnittes (4) reduziert, sodass die Schraubeinrichtung (3) verliersicher und/oder drehbar in der Durchgangsöffnung (17) des Verbindungsabschnittes (4) aufgenommen ist.
Kabelschuhsystem umfassend eine Kabelschuheinrichtung (1) mit einem Laschenabschnitt (6) mit zumindest einer Lasche (8) zum Verbinden mit einem Endabschnitt eines Kabels und einem Verbindungsabschnitt (4), und eine Schraubeneinrichtung (3), mit einem Verbindungsschaftabschnitt (12), wobei der Verbindungsschaftabschnitt (12) verliersicher mit dem Verbindungsabschnitt (4) koppelbar ist, wobei die Kopplung zwischen dem Verbindungsabschnitt (4) und Schraubeneinrichtung (3) mit einem Verfahren gemäß Anspruch 9 hergestellt ist.
Befestigungsanordnung (15) umfassend eine Kabelschuhvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 und ein Trägerbauteil (16) mit einer Durchgangsöffnung (17), wobei die Kabelschuhvorrichtung (1) über einen Gewindeabschnitt (13) mit der Durchgangsöffnung (17) des Trägerbauteils (16) oder über eine Mutter mit dem Trägerbauteil (16) verbunden ist.